碳涂层铁化物来自双框架作为Na-离子电池的预先阳极
Hongyi Chen1, Qiming Liu1, Shiyue Cao1
1Key Laboratory of Artificial Micro- and Nano-structures of Ministry of Education, School of Physics and Technology, Wuhan University, Wuhan 430072, China; Duozhu Technology (Wuhan) Co., LTD, China.
Journal of colloid and interface science
|August 2, 2023
概括
一个新的"COF on MOF"策略使用共价有机框架 (COFs) 来保护金属有机框架 (MOF) 衍生的铁化物/N-合碳 (Fe3Se4/NC) 电极. 这提高了离子电池的性能,提供了高容量和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 由于其纳米结构和易于制备,是离子电池 (NIB) 电极的有希望的前体.
- 然而,MOF衍生的电极往往遭受结构不稳定和高膨胀率,限制其在NIBs周期性性能.
- 制定保护策略至关重要,以克服这些局限性并提高电极的耐用性.
研究的目的:
- 引入稳定的共价有机框架 (COF) 作为MOF衍生电极材料的保护涂层.
- 为了提高NIB的铁化物/N-化碳 (Fe3Se4/NC) 阳极的结构完整性和电化学性能.
- 调查"COF对MOF"战略,以创建高性能NIB电极材料.
主要方法:
- 使用水热方法,表面涂层和化合成穿式Fe3Se4/NC.
- 在MOF前体上应用稳定的COF作为保护层.
- 在NIB中Fe3Se4/NC电极的电化学表征.
主要成果:
- 在合成和循环过程中,COF涂层有效地保留了MOF结构.
- Fe3Se4/NC电极表现出高初始容量 (425.7/478.4 mAh·g−1),优异的速率能力 (333.5 mAh·g−1 在12 A·g−1),以及长周期寿命 (290.8 mAh·g−1 在8 A·g−1 1000 个周期后).
- 化碳层提高了导电性和快速充电能力 (143秒).
结论:
- "COF对MOF"方法提供了一种有效的方法来稳定MOF衍生电极材料用于NIBs.
- 保护的Fe3Se4/NC电极表现出优越的电化学性能,包括高容量,速率能力和循环稳定性.
- 这一战略为开发用于高性能离子电池的先进阳极材料提供了有前途的途径.
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