基于的半孔空心碳MnO2纳米层复合材料作为离子电池的阳极材料
Shun Li1,2, Jianguo Huang2, Guijin He2
1College of Chemistry and Materials Engineering, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
用二氧化 (MnO2) 涂覆的素衍生的空心碳纳米圈,可以为离子电池 (LIB) 创建先进的阳极. 这些复合材料为储能应用提供了增强的稳定性和性能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 开发高性能阳极材料对于推进离子电池 (LIB) 技术至关重要.
- 二氧化 (MnO2) 是一个有前途的阳极材料,因为它具有很高的理论容量,但其循环稳定性很差.
- 基于的碳材料为创建先进的纳米结构提供了一个可持续和多功能平台.
研究的目的:
- 用于制造基于木质素的半孔空心碳@MnO2纳米层复合材料 (L-C-NSs@MnO2).
- 为了评估这些复合材料作为LIBs的阳极的电化学性能.
- 研究碳纳米圈结构在提高MnO2性能方面的作用.
主要方法:
- 使用硫酸盐制造基于素的半孔空心碳纳米球.
- 在碳纳米圈上涂上纳米结构的MnO2颗粒的均涂层.
- 作为LIB阳极的L-C-NSs@MnO2复合材料的电化学测试,包括循环稳定性和速率性能分析.
主要成果:
- L-C-NSs@MnO2纳米复合材料表现出极好的循环寿命和速度性能.
- 在500个循环后,获得了478 mAh g-1的特异性放电容量,低容量降解率为每周期0.026%.
- 空洞的碳纳米圈有效缓冲了MnO2的体积膨胀,并促进了离子/电子运输,超过了理论容量.
结论:
- 含MnO2的基于氨酸的中孔性空心碳纳米圈复合材料是LIBs的高效阳极材料.
- 独特的纳米结构提高了电化学稳定性和性能.
- 这种方法为设计高性能储能材料提供了一个新的策略.
