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:78
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
1秒前
英姑应助自觉妙之采纳,获得10
1秒前
图灵桑完成签到,获得积分10
1秒前
wuhan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
OvO发布了新的文献求助10
1秒前
粉红大叔完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Ali关注了科研通微信公众号
3秒前
邪佞发布了新的文献求助10
3秒前
拼搏太英完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
方砚发布了新的文献求助10
4秒前
hh完成签到,获得积分10
4秒前
泥花发布了新的文献求助10
4秒前
彭于晏应助健忘的板凳采纳,获得10
4秒前
YUANBIAO发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
少吃一口完成签到,获得积分10
4秒前
田様应助tt采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助meng采纳,获得10
5秒前
5秒前
Zoro完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
我谈完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
yanyan完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助疯少可还行采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Lux发布了新的文献求助10
7秒前
labill发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
李瑞康发布了新的文献求助10
9秒前
shanshan发布了新的文献求助10
9秒前
kun完成签到,获得积分10
10秒前
亓大大发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5624579
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710376
关于积分的说明 14950345
捐赠科研通 4778512
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553318
邀请新用户注册赠送积分活动 1515240
关于科研通互助平台的介绍 1475577