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【48812】抛弃葱须为质料制备石墨碳Co9S8纳米复合资料用于锂离子电池
【48812】抛弃葱须为质料制备石墨碳Co9S8纳米复合资料用于锂离子电池 时间: 2024-04-29 07:56:15 |   作者: 华体会体彩

  生物质碳包封过渡金属硫化物(TMSs)作为增强型锂离子储能的阳极是近期可持续发展范畴的一个热门话题。本文,黑龙江大学邓兆鹏 研讨员,高山 教授团队在《ACS Appl. Nano Mater》期刊宣布名为“Biomass-Derived Graphitic Carbon/Co9S8 Nanocomposite as Anode for Enhanced Lithium Storage”的论文,研讨通过将抛弃的葱须简略浸泡在Co(NO3)2溶液中,然后在不同气氛下进行原位煅烧和硫化反响,制备了三种根据Co9S8的生物形状资料。

  其间,Co9S8/GC-1纳米复合资料是由43wt %源自生物质的石墨化碳(GC)和小尺度纳米颗粒交联而成,具有多级介孔散布和较大的比表面积(109.3m2-g-1)。这种共同的结构不只缩短了锂离子的搬迁途径,促进了电解质的快速浸透,构成了安稳的固体电解质相间膜(SEI),并且按捺了Co+9S8纳米粒子的聚会,缓解了其体积胀大,然后保证了电极资料的结构安稳性,并供给了杰出的赝电容行为。作为锂离子电池(LIB)的负极,Co9S8/GC-1 电极在5Ag-1时的放电容量为381mAhg-1。尤其是在 1Ag-1 的条件下,通过2000次循环,其容量仍可安稳在471.3mAhg-1。这表明Co9S8/GC-1纳米复合资料具有十分杰出的容量坚持才能和长循环功能,可进一步用作LIB的候选阳极。

  图1. 三种硫化产品的 XRD 图样(a)、拉曼光谱(b)和空气中的 TG 曲线(c)。

  图6. (a)Co9S8/GC-1 电极在不同扫描速率下的 CV 曲线。(b) 对数峰值电流与对数扫描速率之间的联系。(c) 0.8 mVs-1时的赝电容贡献率。(d) 不同扫描速率下相应赝电容的贡献率。

  总归,以抛弃的天然 t-SR 为生物模板和碳源,通过简略的钴盐浸渍前驱体原位碳化,接着进行氧化和硫化反响,可控地组成了具有管状形状的Co9S8/GC-1 复合资料。其分层结构由 43 wt % 的生物质衍生 GC 和小尺度纳米颗粒交联而成,具有多级介孔散布、大比表面积(109.3m2-g-1)、低电荷转移电阻(Rct= 30 Ω)和杰出的赝电容辅佐等特色。作为LIB的阳极,Co9S8/GC-1 电极在电流密度为 1 A g-1 时,通过 2000 次循环后仍能坚持 471.3 mA hg-1的安稳可逆容量,这表明该电极具有十分杰出的容量坚持才能和长时间循环功能。这可归因于其共同的微观结构、恰当的 GC 掺杂、C-S 键的构成以及赝电容行为的协同效果。因而,使用抛弃的 t-SR 模板原位组成的介孔Co9S8/GC-1 复合资料有望成为 LIB 阳极的候选资料。这种低成本、可再生的生物质战略可为制备其他具有优异才能锂存储功能的 TMS 负极资料供给名贵的启示。