Hierarchical Co3O4@N-Doped Carbon Composite as an Advanced Anode Material for Ultrastable Potassium Storage

阳极 复合数 材料科学 碳纤维 电导率 扩散 氧化物 化学工程 兴奋剂 氧化钴 碱金属 扩散阻挡层 电极 纳米技术 复合材料 图层(电子) 光电子学 化学 冶金 物理化学 有机化学 热力学 工程类 物理
作者
David Adekoya,Hao Chen,Hui Ying Hoh,Tim Gould,Muhammad‐Sadeeq Balogun,Chao Lai,Huijun Zhao,Shanqing Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (4): 5027-5035 被引量:141
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c01395
摘要

Cobalt oxide (Co3O4) delivers a poor capacity when applied in large-sized alkali metal-ion systems such as potassium-ion batteries (KIBs). Our density functional theory calculation suggests that this is due to poor conductivity, high diffusion barrier, and weak potassium interaction. N-doped carbon can effectively attract potassium ions, improve conductivity, and reduce diffusion barriers. Through interface engineering, the properties of Co3O4 can be tuned via composite design. Herein, a Co3O4@N-doped carbon composite was designed as an advanced anode for KIBs. Due to the interfacial design of the composite, K+ were effectively transported through the Co3O4@N-C composite via multiple ionic pathways. The structural design of the composite facilitated increased Co3O4 spacing, a nitrogen-doped carbon layer reduced K-ion diffusion barrier, and improved conductivity and protected the electrode from damage. Based on the entire composite, a superior capacity of 448.7 mAh/g was delivered at 50 mA/g after 40 cycles, and moreover, 213 mAh/g was retained after 740 cycles when cycled at 500 mA/g. This performance exceeds that of most metal-oxide-based KIB anodes reported in literature.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
驰驰发布了新的文献求助10
刚刚
害怕的宝川完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
虚心的小熊猫完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
月光入梦完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
cdu应助聪明盈采纳,获得10
7秒前
7秒前
陶醉觅夏完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
百里长青应助joker采纳,获得10
9秒前
请叫我风吹麦浪应助garrick采纳,获得10
9秒前
充电宝应助爱学习采纳,获得10
9秒前
喃喃完成签到,获得积分10
10秒前
车图发布了新的文献求助10
11秒前
坚强雨珍发布了新的文献求助10
11秒前
CodeCraft应助112233采纳,获得10
11秒前
11秒前
wangjh完成签到,获得积分10
12秒前
Peggy发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
xxjj发布了新的文献求助10
14秒前
个性的紫菜应助游大侠采纳,获得30
15秒前
15秒前
16秒前
旺仔发布了新的文献求助10
18秒前
Akim应助龚龚龚采纳,获得10
18秒前
SciGPT应助123采纳,获得10
19秒前
没事哒完成签到,获得积分10
19秒前
俏皮的12完成签到 ,获得积分10
19秒前
genomed应助Yu采纳,获得10
20秒前
22秒前
浦肯野应助幽默的溪灵采纳,获得60
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
112233发布了新的文献求助10
26秒前
烟花应助旺仔采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3477027
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3068547
关于积分的说明 9108474
捐赠科研通 2759970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1514539
邀请新用户注册赠送积分活动 700313
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699422