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Porous pyrrhotite Fe7S8 nanowire/SiOx/nitrogen-doped carbon matrix for high-performance Li-ion-battery anodes.
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2019-11-17 , DOI: 10.1016/j.jcis.2019.11.061 Xiaotian Guo 1 , Sibo Wang 1 , Biao Yang 1 , Yuxia Xu 2 , Yong Liu 3 , Huan Pang 1
Journal of Colloid and Interface Science ( IF 9.4 ) Pub Date : 2019-11-17 , DOI: 10.1016/j.jcis.2019.11.061 Xiaotian Guo 1 , Sibo Wang 1 , Biao Yang 1 , Yuxia Xu 2 , Yong Liu 3 , Huan Pang 1
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Iron sulfides, known as attractive anode materials for rechargeable lithium-ion batteries, have been extensively studied. Nevertheless, low electrical conductivity and huge volume expansion of iron sulfides hinder its practical applications. Herein, a novel method was developed to synthesize ternary porous Fe7S8 nanowires/SiOx/nitrogen-doped carbon matrix by facile hydrothermal method and subsequent sulfidation derived from bamboo leaves. The SiOx/nitrogen-doped carbon matrix can ensure the growth of nanowires, maintain the structural stability, improve the conductivity and provide improved capacity of Fe7S8. The 3D matrix structure and porous properties of Fe7S8 nanowires effectively relieve the volume change upon the insertion/extraction of Li+. The Fe7S8/SiOx/nitrogen-doped carbon anode exhibited a superior discharge capacity of 1060.2 mA h g-1 at 200 mA g-1 along with good long cycling performance of 415.8 mA h g-1 at the 1000th cycle at 5 A g-1. The facile strategy for preparing ternary Fe7S8 composites with superb LIB electrochemical performances demonstrates a great potential in electrochemical energy storage.
中文翻译：
多孔黄铁矿Fe7S8纳米线/ SiOx /氮掺杂碳基体，用于高性能锂离子电池阳极。
硫化铁，被称为可再充电锂离子电池的有吸引力的负极材料，已经得到了广泛的研究。然而，低的电导率和硫化铁的大体积膨胀阻碍了其实际应用。在本文中，开发了一种新的方法，通过简便的水热法，然后从竹叶中进行硫化，合成三元多孔Fe7S8纳米线/ SiOx /氮掺杂碳基体。SiOx /氮掺杂的碳基体可以确保纳米线的生长，保持结构稳定性，提高电导率并提供更高的Fe7S8容量。Fe7S8纳米线的3D基质结构和多孔性质可有效缓解Li +插入/提取时的体积变化。Fe7S8 / SiOx /氮掺杂的碳阳极表现出1060的优异放电容量。在200 mA g-1时为2 mA h g-1，在5 A g-1的第1000个周期时具有415.8 mA h g-1的良好长循环性能。制备具有优异LIB电化学性能的三元Fe7S8复合材料的简便策略显示了在电化学储能方面的巨大潜力。
更新日期：2019-11-18
中文翻译：
多孔黄铁矿Fe7S8纳米线/ SiOx /氮掺杂碳基体，用于高性能锂离子电池阳极。
硫化铁，被称为可再充电锂离子电池的有吸引力的负极材料，已经得到了广泛的研究。然而，低的电导率和硫化铁的大体积膨胀阻碍了其实际应用。在本文中，开发了一种新的方法，通过简便的水热法，然后从竹叶中进行硫化，合成三元多孔Fe7S8纳米线/ SiOx /氮掺杂碳基体。SiOx /氮掺杂的碳基体可以确保纳米线的生长，保持结构稳定性，提高电导率并提供更高的Fe7S8容量。Fe7S8纳米线的3D基质结构和多孔性质可有效缓解Li +插入/提取时的体积变化。Fe7S8 / SiOx /氮掺杂的碳阳极表现出1060的优异放电容量。在200 mA g-1时为2 mA h g-1，在5 A g-1的第1000个周期时具有415.8 mA h g-1的良好长循环性能。制备具有优异LIB电化学性能的三元Fe7S8复合材料的简便策略显示了在电化学储能方面的巨大潜力。
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