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MIL-88B(Fe) 规定设计 FeS2 核壳空心球作为全钠离子电池的高倍率阳极
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-10-13 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.139735 Linlin Ma , Baoxiu Hou , Hui Zhang , Shitao Yuan , Bin Zhao , Yuan Liu , Xinran Qi , Haiyan Liu , Shuaihua Zhang , Jianjun Song , Xiaoxian Zhao
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更新日期:2022-10-13
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-10-13 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.139735 Linlin Ma , Baoxiu Hou , Hui Zhang , Shitao Yuan , Bin Zhao , Yuan Liu , Xinran Qi , Haiyan Liu , Shuaihua Zhang , Jianjun Song , Xiaoxian Zhao
FeS 2的丰富储量、低廉的价格和高理论容量作为 SIBs的有前途的负极,并不能掩盖其低 Na +扩散动力学和严重的体积膨胀。在此,以改进的 MIL-88B(Fe) 为模板合成了核壳空心球 FeS 2 (CHS-FeS 2 ),以促进 Na +扩散动力学和释放体积膨胀。在MIL-88B(Fe)的制备过程中,柠檬酸参与了与Fe 3+的配位,调节了Fe 3+的浓度,调节了MIL-88B(Fe)的曲率,从而构建了不同的MIL-88B(Fe)纳米结构。煅烧后,Fe 2 O 3由于Fe 3+催化的MIL-88B(Fe) 的不同燃烧速率和不同的Fe 3+扩散到MIL-88B(Fe) 表面的量,实现了不同的纳米结构。硫化后形成不同纳米结构的FeS 2 。特别是当柠檬酸为0.05 g时,获得了具有合适Fe 3+浓度的均匀球形MIL-88B(Fe) ,导致在煅烧和硫化后形成CHS-FeS 2 。此外,作为半电池系统中 SIB 的电极,CHS-FeS 2在 0.5 A/g 时表现出 617.5 mAh/g 的高比容量,在 100 次循环后保持 546.5 mAh/g,在 20 A/g 的电流密度下仍保持 224 mAh/g。此外,CHS-FeS 2 //NVP@C 的全电池在 0.05 A/g 下实现了 279.3 mAh/g 的高比容量,在 1.0 A/g 下实现了 156.7 mAh/g 的比容量,以及初始的 87.8 %在 0.1 A/g 下循环 100 次后的容量,反映了优异的循环稳定性和倍率性能。我们相信本文为构建储量丰富、价格低廉、循环稳定性和倍率性能优异的中空结构材料提供了启示。
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