一种用添加的空心ZnS多面@多孔碳外复合阳极,用于高速离子电池
Miaoxin Di1, Zhenqi Song1, Suhua Chen1
1International Joint Research Laboratory of New Energy Materials and Devices of Henan Province, School of Physics and Electronics, Henan University, Kaifeng, 475004, P. R. China. chenhnu0424@163.com.
Nanoscale
|November 13, 2023
概括
在-碳外 (Co-ZnS@NC) 中化ZnS通过减少体积变化和提高导电性来增强电池中的储存. 这种材料为下一代离子电池提供了出色的容量和速率能力.
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:
- 过渡金属硫化物 (TMSs) 是由于低成本和高容量而对储存有希望的.
- 挑战包括离子电池的TMS体积膨胀和较差的离子/电子导电性.
研究的目的:
- 开发一种Co-ZnS@NC材料,以克服用于储存的TMS的局限性.
- 通过兴奋剂和封装来研究改善储存性能的机制.
主要方法:
- 在N-doped碳外 (Co-ZnS@NC) 中封装的质合ZnS的合成.
- 电化学表征包括静电间歇定位 (GITT),电化学阻抗光谱 (EIS) 和循环电压测量 (CV).
- 组装和测试一个完整的电池,用Na金属作为对应电极.
主要成果:
- Co-ZnS@NC有效地减轻体积膨胀,并增强储存.
- 通过GITT,EIS和CV证实了加速的Na+扩散,归因于内置的电场和碳缓冲层.
- 在1.0 A g-1.的1000个循环后,达到456.8mA h g-1的高可逆容量.
- 证明了优越的速率能力 (368.8 mA h g-1 在20.0 A g-1).
- 整个电池的能量密度高达214.4 W h kg-1.
结论:
- 异原子兴奋剂 () 和N兴奋碳封装是优化TMS阳极的有效策略.
- Co-ZnS@NC显示出高性能离子电池的巨大潜力.
- 该研究提供了关于提高TMS阳极用于储能应用的速率能力的见解.
