嵌入反纳米颗粒到添加的多孔碳基质中,用于高性能离子电池阳极
Rong Jiang1, Longjun Dai1, Yuan Xie1
1Department of Physics, School of Physics and Astronomy, Yunnan University, Kunming 650504, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|February 5, 2025
概括
(Sb) 纳米复合材料被化碳 (NC) 封装在离子电池 (PIB) 中显示出对离子电池 (PIB) 的承诺. 这些Sb/NC阳极提供高容量和稳定性,对于先进的能量存储至关重要.
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:
- (Sb) 是离子电池 (PIB) 的一个有前途的阳极材料,因为它具有高容量,低合金潜力和导电性.
- 开发稳定和高性能的基于Sb的阳极仍然是GDPs面临的挑战.
研究的目的:
- 为了合成和表征用于PIBs的反/配合碳 (Sb/NC) 纳米复合材料.
- 研究Sb/NC作为PIB中的阳极材料的电化学性能.
主要方法:
- 使用Sol-gel方法和碳热还原技术来制备Sb/NC纳米复合材料.
- 该合成涉及将Sb粒子封装在3D多孔N-化碳矩阵中.
- 调整了有机碳源的数量,以优化多孔结构和Sb含量.
主要成果:
- Sb/NC纳米复合材料表现出独特的多孔结构和最佳的Sb含量.
- 阳极的初始可逆放电容量为476.9 mAh/g,在100 mA/g时可逆放电.
- 在50个循环后,容量保持率为87.6%,容量为310.1 mAh/g,500 mA/g.
- 化的多孔碳基质增强了K+扩散和电解质接触.
结论:
- 在Sb/NC纳米复合材料表现出良好的容量,循环稳定性,和GDPs的速度性能.
- 多孔的碳矩阵和分散的Sb纳米粒子在合金过程中减轻压力,提高稳定性.
- N-doping 增强了离子扩散和电极-电解质相互作用,在高电流密度下提高了性能.
