北航张瑜/刘大鹏AM：5.0 A/g，循环9000次！

优越的高倍率性能和超长循环寿命一直是可充钠离子电池（SIBs）的不懈追求。

北京航空航天大学张瑜、刘大鹏等采用一种简便的策略成功合成了支撑在柔性碳纤维布上的多孔 Co_xP分级纳米结构（Co_xP@CFC），构建了有序纳米阵列的稳健架构。

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图1. Co_xP@CFC的制备示意图

Co_xP@CFC的合成过程包括三个步骤：即初始水热处理得到Co(CO₃)_0.5(OH)·0.11H₂O@CFC（Co-CO@CFC) 前驱体，随后煅烧以实现 Co₃O₄@CFC的原位制备，以及Co₃O₄@CFC最终磷化为Co_xP@CFC。

研究发现，如果Co-CO@CFC前体直接磷化而不经过煅烧，只能得到一价CoP而不是Co_xP。因此在制备过程中，利用Co₃O₄中间体制备由CoP/Co₂P组成的混合价Co_xP是一个关键过程。

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图2. Co_xP@CFC的电化学性能

通过这种独特的设计，多孔和裸露的结构可以将电活性表面完全暴露在电解液中，这有利于超快的钠离子存储。此外，碳纤维布提供了相互连接的三维导电网络，以确保电极材料的牢固电连接。

除了CFC固有的柔韧性外，Co_xP与CFC的分级结构的整合以及它们之间的强大协同效应确实有助于缓冲反复钠化/脱钠引起的机械应力，从而保证整个电极的结构完整性。因此，作为负极的Co_xP@CFC在 5.0 A/g下显示出279 mAh/g的创纪录高容量，并且在9000次循环后几乎没有容量衰减。

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图3. 循环后的隔膜及电极形貌分析

In situ Fabrication of Porous CoxP Hierarchical Nanostructures on Carbon Fiber Cloth with Exceptional Performance for Sodium Storage. Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108985

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