DOI: 10.1021/acsami.9b17610
硬碳作为钠离子电池（SIBs）的负极材料具有广阔的应用前景，但如何调节硬碳的织构来控制其电化学行为仍然是一个巨大的挑战。本文提出了一种铜活化策略，用来控制硬碳纳米纤维的缺陷，以实现斜率控制的钠离子储存行为。该方法以少量的Cu(NO3)2为活化剂，能有效地生成富缺陷碳织构，但不能引起比表面积的增加。加入铜活化剂后，通过静电纺丝和随后的退火，制备出缺陷增多的碳纳米纤维。当碳纳米纤维作为SIBs的阳极时，其可逆容量随缺陷的增加而增加。同时，斜坡容量逐渐增大，而低压平台容量减小。尤其是缺陷较多的铜活化纳米纤维的可逆容量可以提高到315 mA h g-1，几乎没有平台容量，而可逆容量为203 mA h g-1的失活纳米纤维的平台容量为26%。值得注意的是，活化纳米纤维的初始库仑效率（70%）略低于失活纳米纤维的初始库仑效率（72%）。铜活化的纳米纤维还表现出优异的速率性能和长循环寿命。因此，这项工作为设计具有优良钠离子储存性能的富缺陷硬碳开辟了一条新的途径。
图1.分别为CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17的（a-d）SEM图像、（e-h）TEM图像、（i-1）高分辨率TEM（HRTEM）图像。
图2.CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17的（a）XRD图、（b）拉曼光谱、（c）N2吸附-解吸等温线以及（d）密度泛函理论（DFT）孔径分布。
图3.（a）Cu-CNFs-400、（b）Cu-CNFs-600和（c）Cu-CNFs-800的SEM图像（I列）以及C（II列）和Cu（III列）的元素映射图，这些材料分别在400、600和800℃下退火PVP-NFs-0.17来制备。
图4.（a）CNFs-0、（b）CNFs-0.04、（c）CNFs-0.08和（d）CNFs-0.17在0.01-3V电压范围内，在0.1 mV s-1下的前三个循环的CV曲线；（e）CNFs-0、（f）CNFs-0.04、（g）CNFs-0.08和（h）CNFs-0.17最初三个循环的放电/充电曲线；（i）四种纳米碳纤维中斜坡区和平台区的容量贡献；（j）斜坡区容量与缺陷浓度ID/（ID+IG）的关系；（k）第一个放电/充电循环中，电流密度为50 mA g-1时CNFs-0和CNFs-0.17的G带位移。
图5.（a） CNFs-0、CNFs-0.04、CNFs-0.08和CNFs-0.17四个样品的速率性能，（b）电流密度为2 A g-1时的长期循环性能；（c）电化学阻抗谱（EIS）；（d）钠离子扩散系数。
