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AFM:三维碳纳米管复合Ni-Fe-S纳米立方体,实现高性能的锂,钠和钾存储性能

newbee
2020-05-04


近年来,电化学储能技术因其高效率,长寿命和低维护成本而广泛用于便携式设备,大型电网和微电网系统。但是,它们的实际应用却受到诸如倍率性能差,容量衰减快,电荷存储动力学迟缓和可逆性低等因素的严重限制。为了应对这一挑战,西北大学化学系王惠,白晋涛和王贝贝等人通过共沉淀和热处理硫化技术,制备了包裹在与CNT(Ni-Fe-S-CNT)互连的N掺杂多孔碳立方体中的异质结构双金属硫化物(NiS/FeS),具有优异的碱金属离子储存性能。

 

本文要点:

1) 通过一种简单的共沉淀和热处理后硫化过程合成了一种多孔笼状纳米复合材料,该复合材料由异质结构的NiS/FeS包裹在与CNTs骨架互连的N掺杂多孔碳立方体中所组成。

2) 所得的Ni-Fe-S-CNT纳米复合材料高的导电性,归因于N掺杂多孔碳纳米笼,CNT网络和层级多孔结构,以及异质结构双金属硫化物的协同效应。

3) Ni-Fe-S-CNT负极在锂离子电池中以0.2 A g-1电流密度下显示出1535 mAh g-1的超高比容量和出色的循环稳定性,用于SIB和PIB在0.1 A g-1时也具有出色的比容量和良好的循环稳定性(钠离子为431 mAh g-1,钾离子为181 mAh g-1)。

 

Shipeng Zhang, et al., 3D Carbon Nanotube Network Bridged Hetero‐Structured Ni‐Fe‐S Nanocubes toward High‐Performance Lithium, Sodium, and Potassium Storage, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.202001592

https://doi.org/10.1002/adfm.202001592




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