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 量子力学 物理 工程类 生物化学 物理化学 催化作用 功率(物理)
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:67
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
高高菠萝发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
马户的崛起完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
跳跃仙人掌应助badguyGJ采纳,获得30
4秒前
5秒前
babyQ完成签到,获得积分10
7秒前
Eskimo发布了新的文献求助10
9秒前
青青发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助婧哥哥采纳,获得10
12秒前
12秒前
海藻糖发布了新的文献求助10
13秒前
顾矜应助笑忘书采纳,获得20
14秒前
lmt发布了新的文献求助10
15秒前
杳鸢应助小西采纳,获得30
18秒前
pupuply发布了新的文献求助10
19秒前
TTTaT完成签到,获得积分10
20秒前
山林发布了新的文献求助10
20秒前
科研狂人完成签到,获得积分10
23秒前
HANA完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
30秒前
lmt完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
pupuply完成签到,获得积分10
33秒前
李文慧发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
淡定冰颜完成签到,获得积分10
36秒前
jcx发布了新的文献求助10
38秒前
淡定冰颜发布了新的文献求助10
39秒前
40秒前
悦耳的黑米关注了科研通微信公众号
44秒前
44秒前
还在考虑完成签到,获得积分10
45秒前
45秒前
45秒前
zjspidany举报求助违规成功
46秒前
加菲丰丰举报求助违规成功
46秒前
Leif举报求助违规成功
46秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1800
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
Barge Mooring (Oilfield Seamanship Series Volume 6) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3314062
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2946490
关于积分的说明 8530274
捐赠科研通 2622160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1434341
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 665242
邀请新用户注册赠送积分活动 650804