Natural Stibnite for Lithium-/Sodium-Ion Batteries: Carbon Dots Evoked High Initial Coulombic Efficiency

离子 法拉第效率 化学 碳纤维 锂(药物) 辉锑矿 材料科学 电极 矿物学 物理化学 电化学 有机化学 复合材料 内科学 黄铁矿 闪锌矿 复合数 医学
作者
Yinger Xiang,Laiqiang Xu,Yang Li,Yu Ye,Zhaofei Ge,Jiae Wu,Wentao Deng,Guoqiang Zou,Hongshuai Hou,Xiaobo Ji
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:14 (1) 被引量:74
标识
DOI:10.1007/s40820-022-00873-x
摘要

The chemical process of local oxidation-partial reduction-deep coupling for stibnite reduction of carbon dots (CDs) is revealed by in-situ high-temperature X-ray diffraction. Sb2S3@xCDs anode delivers high initial coulombic efficiency in lithium ion batteries (85.2%) and sodium ion batteries (82.9%), respectively. C-S bond influenced by oxygen-rich carbon matrix can restrain the conversion of sulfur to sulfite, well confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy characterization of solid electrolyte interphase layers helped with density functional theory calculations. CDs-induced Sb-O-C bond is proved to effectively regulate the interfacial electronic structure. The application of Sb2S3 with marvelous theoretical capacity for alkali metal-ion batteries is seriously limited by its poor electrical conductivity and low initial coulombic efficiency (ICE). In this work, natural stibnite modified by carbon dots (Sb2S3@xCDs) is elaborately designed with high ICE. Greatly, chemical processes of local oxidation-partial reduction-deep coupling for stibnite reduction of CDs are clearly demonstrated, confirmed with in situ high-temperature X-ray diffraction. More impressively, the ICE for lithium-ion batteries (LIBs) is enhanced to 85%, through the effect of oxygen-rich carbon matrix on C-S bonds which inhibit the conversion of sulfur to sulfite, well supported by X-ray photoelectron spectroscopy characterization of solid electrolyte interphase layers helped with density functional theory calculations. Not than less, it is found that Sb-O-C bonds existed in the interface effectively promote the electronic conductivity and expedite ion transmission by reducing the bandgap and restraining the slip of the dislocation. As a result, the optimal sample delivers a tremendous reversible capacity of 660 mAh g-1 in LIBs at a high current rate of 5 A g-1. This work provides a new methodology for enhancing the electrochemical energy storage performance of metal sulfides, especially for improving the ICE.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
isedu完成签到,获得积分10
3秒前
科研肥料完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
番茄酱完成签到 ,获得积分10
6秒前
温馨完成签到 ,获得积分10
6秒前
大个应助一个小胖子采纳,获得10
9秒前
10秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
13秒前
独特纸飞机完成签到 ,获得积分10
25秒前
胡图图完成签到 ,获得积分10
31秒前
LTJ完成签到,获得积分10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
39秒前
Damon完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
47秒前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
50秒前
52秒前
Lz555完成签到 ,获得积分10
53秒前
牛仔完成签到 ,获得积分10
56秒前
小茂爱读书完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
loren313完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
欢呼的茗茗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
矮小的茹妖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Yes0419完成签到,获得积分10
1分钟前
君看一叶舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bkagyin应助baixun采纳,获得30
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
独特的秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
anthea完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
王乾龙发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555522
关于积分的说明 11318076
捐赠科研通 3288696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015