Page 71 - 机械工程材料2025年第三期

雷云平，等：钠离子电池负极用立方体ZnSe/SnSe@C复合材料的制备及电化学性能

图 1 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备前驱体的 SEM 形貌
Fig. 1 SEM morphology of precursors obtained with different molar ratios of ZnCl 2 to SnCl 4 ·5H 2 O: (a‒c) at low magnification and
(d‒f) at high magnification

产生影响。当氯化锌和四氯化锡的物质的量比为1∶2
时，最终产物中也存在严重聚集的纳米颗粒，粒径分
布不均匀且未发现碳均匀包覆的立方体。综上可知，
氯化锌和四氯化锡的配比对前驱体及最终产物的微
观结构具有显著影响。
由图4可见： 不同氯化锌和四氯化锡配比所得最

终产物的衍射峰均与ZnSe（PDF#88-2345）和SnSe
（PDF#72-1460） 的标准衍射峰相对应，说明所得到
图 2 不同氯化锌和四氯化锡物质的量比制备前驱体的 XRD 谱
Fig. 2 XRD patterns of precursors obtained with different molar 的产物是ZnSe和SnSe的复合物；产物的XRD衍射
ratios of ZnCl 2 to SnCl 4 ·5H 2 O 峰尖锐，表明产物具有出色的结晶性，预示着材料具
［2］
［18］ 备良好的电子性质 。
立方体ZnSn（OH） 6 ；这一过程充分表明了聚乙二
醇-4000在促进立方体结构形成中的作用。 2.2 电化学性能
由图3可见： 当氯化锌和四氯化锡的物质的量比 由图5可见， 当氯化锌和四氯化锡的物质的量比
为1∶1时，前驱体的立方体结构在包碳和高温硒化 为1∶1时，所制备的ZnSe/SnSe@C复合材料作为钠
过程中保持良好，得到的产物均匀分散，外层被一层 离子电池的负极材料在首圈放电过程中，在0.98 V
碳均匀包覆，这是在高温下聚多巴胺碳化生成的碳 处的还原峰归因于固态电解质界面（SEI）膜的形
［7］
外衣，这层外衣可以显著提升复合材料的电导性 ； 成，以及SnSe和ZnSe发生的还原反应 （分别反应生
［16］
当氯化锌和四氯化锡的物质的量比为2∶1时，较大 成锡、Na 2 Se以及锌、Na 2 Se ）。在首圈充电过程
的立方体结构未能保持完整，部分包碳后的前驱体 中，在0.01~0.5 V区间出现的显著还原峰则对应于
在硒化过程中转变成聚集的纳米颗粒，碳材料的包 锌和锡与钠的合金化过程 ［16］ ，氧化峰揭示了Na x Sn
覆被破坏，只有少数较小的立方体结构在高温硒化 和Na x Zn的去合金化反应，生成锌和锡并释放钠离
中保留了原貌。对比两种配比下的形貌可知，不同 子。在随后的循环充电过程中，位于1~3 V区间的
尺寸的ZnSn（OH） 6 立方体结构在高温硒化过程中的 氧化峰对应着钠离子从Na 2 Se中的脱出，以及ZnSe
稳定性存在差异，这可能会对最终产物的储钠性能 和SnSe的再生过程。此外，循环曲线的良好重合以

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