Encapsulation of Red Phosphorus in Carbon Nanocages with Ultrahigh Content for High-Capacity and Long Cycle Life Sodium-Ion Batteries

纳米笼 材料科学 阳极 复合数 电化学 化学工程 储能 纳米技术 复合材料 化学 电极 生物化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 催化作用
作者
Weili Liu,Lingyu Du,Shunlong Ju,Xueyi Cheng,Qiang Wu,Zheng Hu,Xuebin Yu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (3): 5679-5688 被引量:93
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c00924
摘要

Red phosphorus (RP) has attracted great attention as a potential candidate for anode materials of high-energy density sodium-ion batteries (NIBs) due to its high theoretical capacity, appropriate working voltage, and natural abundance. However, the low electrical conductance and huge volumetric variation during the sodiation-desodiation process, causing poor rate performance and cyclability, have limited the practical application of RP in NIBs. Herein, we report a rational strategy to resolve these issues by encapsulating nanoscaled RP into conductive and networked carbon nanocages (denoted as RP@CNCs) using a combination of a phosphorus-amine based method and evacuation-filling process. The large interior cavities volume of CNCs and controllable solution-based method enable the ultrahigh RP loading amount (85.3 wt %) in the RP@CNC composite. Benefiting from the synergic effects of the interior cavities and conductive network, which afford high structure stability and rapid electron transport, the RP@CNC composite presents a high systematic capacity of 1363 mA h g-1 at a current density of 100 mA g-1 after 150 cycles, favorable high-rate capability, and splendid long-cycling performance with capacity retention over 80% after 1300 cycles at 5000 mA g-1. This prototypical design promises an efficient solution to maximize RP loading as well as to boost the electrochemical performance of RP-based anodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
清水完成签到,获得积分10
1秒前
美满惜寒完成签到,获得积分10
1秒前
cityhunter7777完成签到,获得积分10
2秒前
Syan完成签到,获得积分10
2秒前
ElioHuang完成签到,获得积分0
2秒前
张浩林完成签到,获得积分10
3秒前
675完成签到,获得积分10
3秒前
prrrratt完成签到,获得积分10
3秒前
车访枫完成签到 ,获得积分10
3秒前
王jyk完成签到,获得积分10
4秒前
CGBIO完成签到,获得积分10
4秒前
qq完成签到,获得积分10
4秒前
朝夕之晖完成签到,获得积分10
5秒前
runtang完成签到,获得积分10
5秒前
ys1008完成签到,获得积分10
5秒前
阳光完成签到,获得积分10
5秒前
BMG完成签到,获得积分10
5秒前
Temperature完成签到,获得积分10
5秒前
呵呵哒完成签到,获得积分10
5秒前
tingting完成签到,获得积分10
5秒前
洋芋饭饭完成签到,获得积分10
6秒前
zwzw完成签到,获得积分10
6秒前
闪闪的音响完成签到 ,获得积分10
8秒前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
六六发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
JJZ完成签到,获得积分10
20秒前
Ziang_Liu完成签到 ,获得积分10
22秒前
CJW完成签到 ,获得积分10
23秒前
Neko完成签到,获得积分0
26秒前
成熟完成签到,获得积分20
31秒前
小文完成签到 ,获得积分10
31秒前
落寞的枫叶完成签到 ,获得积分10
33秒前
孟啊啊完成签到 ,获得积分10
38秒前
CJY完成签到 ,获得积分10
53秒前
谢陈完成签到 ,获得积分0
56秒前
guhao完成签到 ,获得积分10
58秒前
xiuxiu125完成签到,获得积分10
1分钟前
meimei完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6459002
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8268242
关于积分的说明 17621329
捐赠科研通 5528084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905848
邀请新用户注册赠送积分活动 1882572
关于科研通互助平台的介绍 1727573