通过构建像NiS2/FeS2@多通道碳纳米纤维来实现高速和稳定的离子储存
Gaoya Ren1, Tiantian Tang1, Shanshan Song1
1School of Materials Science and Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 8, 2024
概括
在多通道化碳纳米纤维中的新型-铁二硫化物纳米颗粒显著提高了离子电池阳极性能. 这种先进的材料为下一代能源存储提供了高容量,优异的速率能力和长期稳定性.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 过渡金属硫化物 (TMS) 显示出作为离子电池 (SIB) 的高容量阳极材料的潜力.
- 关键的挑战包括低电导率,循环过程中的显著体积变化和材料聚合,限制了实际的SIB应用.
研究的目的:
- 为SIB开发一种新的阳极材料,克服传统TMS的局限性.
- 通过独特的纳米结构和组成,提高SIB阳极的电化学性能.
主要方法:
- 在多通道N-化碳纳米纤维 (NiS2/FeS2@MCNFs) 中封装的NiS2/FeS2纳米颗粒的制造,使用共沉,电和碳化/硫化.
- 用于储存的材料结构,组成和电化学性能的表征.
主要成果:
- NiS2/FeS2@MCNFs在1Ag-1时表现出457mAhg-1的高可逆容量.
- 证明了异常速率的表现,350 mA h g-1 保持在 5 A g-1.
- 实现了卓越的长期循环稳定性,在1100个循环后显示93.5%的容量保留.
结论:
- 在N-化碳纳米纤维中,NiS2/FeS2异构结构的层次结构和协同效应有效地改善了离子/电子转移和结构完整性.
- 这一战略为开发基于TMS的高性能阳极材料,用于先进的SIB提供了一个简单而高效的途径.
- 由此产生的材料显示出用于高速率和稳定的储存应用的巨大潜力.
