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Heteroatoms-doped carbon wrapped on T-Nb2O5 for high performance Mg-Li hybrid battery

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作者
Peiyu Wang,Guoheng Zhang,Wanjun Chen,Yang Bao,Xiangli Wang,Qiong Chen,Liwei Liu,Haiyan Jiao,Xiaoyan Deng,Le Yang,Wenting Zhu,Huan Liu
出处
期刊:Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects [Elsevier]
卷期号:682: 132861-132861
标识
DOI:10.1016/j.colsurfa.2023.132861
摘要

Mg-Li hybrid batteries (MLHBs) are regarded as promising candidates for electrical energy devices because they can combine the high capacity as well as fast ion transfer advantages of cathodes in lithium-ion batteries (LIBs) and the great safety feature of Mg metal anode in MLHBs. Here, we report a core-shell nanocomposite cathode material (T-Nb2O5 @C-PZS) for MLHB application, where heteroatoms-doped carbon layer is wrapped on T-Nb2O5 microparticles. Owning to the excellent pseudocapacitive performance from T-Nb2O5 core and the abundant N, S and P heteroatoms from the carbon shell, the T-Nb2O5 @C-PZS cathode shows a high discharge capacity (198 mAh g−1 at 0.1 A g−1), excellent rate performance (100 mAh g−1 at 2 A g−1) and outstanding cyclic stability (a capacity retention rate of 85% after 5000 cycles at 1.0 A g−1), when the Mg metal is used as the anode. The advantages of the preparation, microstructure as well as electrochemical performance of T-Nb2O5 @C-PZS make it a promising cathode for MLHBs.
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