Construction of N-doped porous carbon-coated Fe3O4 with efficient ion transfer performance for enhanced-performance lithium storage

阳极 化学工程 电解质 材料科学 锂(药物) 碳纤维 介孔材料 多孔性
作者
Pingshan Jia,Jing Sun,Zhenyu Jiang,Wenlong Wang,Zhanlong Song,Yanpeng Mao,Xiqiang Zhao
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:428: 140935-140935 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2022.140935
摘要

• A novel method for synthesizing Fe 3 O 4 @PNC as LIB anode. • CTAB and PDA are used together to construct N-doped porous carbon layer. • Hierarchical porous structure with mesopores and macropores enhances Li + transfer. • Hybrid carbon layer with disorders enhances the additional storage of Li + . • Excellent cycling stability and rate performance as LIB anode has been achieved. Fe 3 O 4 has become one of the most promising anode candidates for lithium-ion batteries owing to its high capacity, low cost, rich abundance, and environmental friendliness. However, its poor conductivity and inherent volume expansion in the conversion reaction process (Fe 3 O 4 + 8Li + + 8e − →3Fe 0 + 4Li 2 O) seriously hinder its development as anode material. In this work, N-doped porous carbon-coated Fe 3 O 4 (Fe 3 O 4 @PNC) is designed to solve this problem by using dopamine as the carbon and nitrogen source and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as the defect inducer. The addition of CTAB can facilitate the formation of a hybrid carbon layer and construct a hierarchical porous structure, thereby promoting electrolyte penetration and Li-ion transfer. As a result, the Fe 3 O 4 @PNC can maintain a high reversible capacity of 988.2 mAh g −1 at a current density of 200 mA g −1 after 100 cycles and excellent cyclability of 908.5 mAh g −1 even after 300 cycles, while the N-doped carbon-coated Fe 3 O 4 (Fe 3 O 4 @NC) can only deliver 779 mAh g −1 after 100 cycles. Moreover, the superior Li + transfer and great pseudocapacitance effect enable the cell to exhibit 483 mAh g −1 capacity even at 2000 mA g −1 . This study provides guidance for the shipment of porous carbon coating for the metal oxide anode materials to enhance their electrochemical performance and stability.

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
明北完成签到,获得积分20
1秒前
仁爱猎豹完成签到 ,获得积分10
1秒前
swy发布了新的文献求助30
1秒前
3秒前
binbinbin发布了新的文献求助20
4秒前
传奇3的应助被SHENHOU采纳,获得10
4秒前
秋风的应助被秋涵采纳,获得20
4秒前
S宋完成签到,获得积分10
4秒前
猫猫大王关注了科研通微信公众号
5秒前
orixero的应助被我想吃橘子采纳,获得30
5秒前
5秒前
上官若男的应助被2021采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
orixero的应助被yxw采纳,获得10
8秒前
lywswxn完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
合适的安梦完成签到 ,获得积分10
9秒前
研友_ndv5j8发布了新的文献求助10
9秒前
你猜我猜不猜你在猜完成签到,获得积分0
10秒前
慕青的应助被GEMINI采纳,获得10
10秒前
云眠完成签到 ,获得积分10
10秒前
hyman发布了新的文献求助10
10秒前
追寻依风发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
黄学生完成签到 ,获得积分10
11秒前
淡定指甲油完成签到 ,获得积分10
11秒前
八佰伴内发布了新的文献求助10
11秒前
陈末发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
lywswxn发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
学术草履虫完成签到,获得积分20
13秒前
清秀谷南发布了新的文献求助10
14秒前
听汐完成签到 ,获得积分10
15秒前
CWK完成签到 ,获得积分10
15秒前
半夏微凉完成签到,获得积分10
15秒前
蛋挞真好吃完成签到,获得积分10
16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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8089157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9502055
关于积分的说明 21429067
捐赠科研通 7660606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3404214
关于科研通互助平台的介绍 2532643
邀请新用户注册赠送积分活动 2442744