在Ti3C2TMXene上加载的多层CoS@NCin situ作为一个高效的离子电池阳极
Lei Zhang1, Hankun Tan1, Haoxian Zhu1
1Engineering Research Center of Ministry of Education for Geological Carbon Storage and Low Carbon Utilization of Resources, Beijing Key Laboratory of Materials Utilization of Nonmetallic Minerals and Solid Wastes, National Laboratory of Mineral Materials, School of Materials Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China. sunli@cugb.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|January 30, 2024
概括
研究人员为离子电池开发了N-doped碳封闭的硫化物纳米片 (CoS@NC/MXene). 这种新材料克服了硫化物.
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:
- 硫化是离子电池的一个有前途的电极材料,因为它的容量很高.
- 挑战包括循环期间显著的体积变化和相比石墨的较低导电性.
- 开发稳定和导电性的硫化物材料对于先进的电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为了合成MXene和N-doped碳封闭硫化物 (CoS@NC/MXene) 的新型复合纳米片.
- 为了解决离子电池应用中纯硫化物的局限性.
- 为了提高基于硫化的电极的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 在水溶液中在MXene板上合成ZIF-67,然后进行硫化.
- 利用MXene提高了前体的水稳定性和形态控制.
- 用导电网络制造一个3D层次的多孔结构.
主要成果:
- CoS@NC/MXene复合材料表现出来自MXene和N-化碳的导电网络.
- 该材料在100个循环中在200mAg-1下表现出691mAhg-1的稳定容量.
- 在8000 mA g-1.1的高电流密度下,保持382 mA hg-1的高特异容量.
结论:
- CoS@NC/MXene复合材料为高性能离子电池电极提供了一个有前途的解决方案.
- MXene,N-化碳和硫化物的协同组合增强了电化学稳定性和导电性.
- 这种方法有效地减轻了与硫化物相关的体积扩张问题.


