Precise tuning of low-crystalline Sb@Sb2O3 confined in 3D porous carbon network for fast and stable potassium ion storage

材料科学 结晶度 阳极 化学工程 假电容 纳米颗粒 复合数 碳纤维 储能 无定形固体 纳米技术 电极 复合材料 电化学 超级电容器 冶金 工程类 物理化学 物理 功率(物理) 量子力学 有机化学 化学
作者
Qun Ma,Lida Song,Yuan Wan,Kangze Dong,Zhiyuan Wang,Dan Wang,Hongyu Sun,Shaohua Luo,Yanguo Liu
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier]
卷期号:94: 123-129 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2021.03.030
摘要

Metal antimony (Sb) is a promising anode material of potassium-ion batteries (PIBs) for its high theoretical capacity but limited by its inferior cycle stability due to the serious volume expansion during cycling. Herein, we design and construct a kind of low-crystalline Sb nanoparticles coated with amorphous Sb2O3 and dispersed into three-dimensional porous carbon via a strategy involving NaCl template-assisted in-situ pyrolysis and subsequent low-temperature heat-treated in air. Significantly, the crystallinity and ratio of Sb/Sb2O3 have been precisely tuned and controlled, and the optimized sample of [email protected]2O3@C-4 displays a high reversible specific capacity of 543.9 mAh g−1 at 0.1 A g−1, superior rate capability and excellent cycle stability (~273 mAh g−1 at 2 A g−1 after 2000 cycles) as an anode of PIBs. The outstanding potassium-ion storage performance can be ascribed to the appropriate crystallinity and the multiple-buffer-matrix structure comprising an interconnected porous conductive carbon to relieve the volume changes and suppress the aggregation of Sb, a Sb nanoparticle core to shorten the ion transport pathways and decrease the mechanical stress, and a low-crystalline Sb2O3 as the shell to consolidate the interface between Sb and carbon as well as facilitate the rapid electron transport. The dynamic analysis shows that the composite is mainly controlled by pseudocapacitance mechanism. This work provides a novel thought to design high-performance composite electrode in energy storage devices.
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
1秒前
1秒前
阿七完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6应助忧郁的灵竹采纳,获得30
1秒前
激情的冰绿完成签到 ,获得积分10
2秒前
年轻剑身发布了新的文献求助10
2秒前
化工波比完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
weiyi发布了新的文献求助10
3秒前
昕木完成签到,获得积分10
3秒前
Frank应助xdf采纳,获得10
3秒前
Lucas应助weimu采纳,获得10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
深情安青应助鲤鱼问薇采纳,获得10
4秒前
打打应助乐观夜春采纳,获得10
4秒前
hahhaha完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐应助哈哈哈采纳,获得10
4秒前
4秒前
怡然凌柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
张姐发布了新的文献求助10
6秒前
LYHT发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
大模型应助健壮慕梅采纳,获得10
6秒前
6秒前
激情的冰绿关注了科研通微信公众号
6秒前
Elsa完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
kj完成签到,获得积分10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
李爱国应助yangts2021采纳,获得10
8秒前
赘婿应助susiex采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
丰富的乌冬面应助doby飞飞采纳,获得10
9秒前
charlie发布了新的文献求助10
9秒前
zhoumaoyuan发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 10000
(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
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 981
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Elements of Evolutionary Genetics 400
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5451848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4559636
关于积分的说明 14274317
捐赠科研通 4483680
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2455611
邀请新用户注册赠送积分活动 1446515
关于科研通互助平台的介绍 1422340