陈 筱， 于海宁， 郑 楠， 许传鹏， 姜广宇， 李永生

（华东理工大学材料科学与工程学院，低维材料化学实验室，上海 200237）

随着能源和环境问题的日趋严峻，电化学储能设备引起了人们的广泛关注。锂离子电池由于其工作电压高、能量效率高、循环寿命长以及对环境友好等特点，是目前市场上使用最为广泛的一类储能装置。过渡金属硫族化合物（TMCs）具有良好的储锂能力、实用性和安全性，可作为锂离子电池负极材料[1-3]。如硒化钴（包含CoSe，CoSe2和Co0.85Se）及其复合物在电动混合汽车、便携电子产品等储能设备中表现出优异的性能。Zhou 等[4]使用二维定向附着生长策略制备了层状Co0.85Se 纳米片，其二维层状结构增强了材料的导电性并改善了Li+的扩散途径，可应用于高性能的锂离子电池负极材料。Li 等[5]使用ZIF-67（钴基沸石咪唑骨架材料）为前驱体制备了多孔碳包覆的CoSe 复合材料（CoSe@PCP），该材料在用作锂离子电池负极材料时表现出优异的循环稳定性。但TMCs 自身的低电导率和充放电过程中的体积膨胀效应大大限制了其在商业化储能设备上的应用。针对以上问题，研究者们提出多种解决策略，如制成比表面积大的介孔或空心结构来缓解充放电中TMCs严重的体积膨胀[6-8]，或与高导电材料复合以提高电子传输速率[9-10]等措施。

聚丙烯腈（PAN）是一种极性高分子材料，可在惰性气氛下于300 ℃条件下发生环化反应，生成环化PAN（c-PAN）。c-PAN 中的sp2杂化碳可有效提升电极电子的传输速率和倍率性能。在环化过程中，c-PAN 将活性材料紧密地黏结在一起，同时，生成的柔性高分子链可大幅度缓解活性材料在脱嵌锂过程中的体积膨胀，提高循环稳定性能[11]。……