Bismuth–Antimony Alloy Nanoparticle@Porous Carbon Nanosheet Composite Anode for High-Performance Potassium-Ion Batteries

材料科学 阳极 纳米片 普鲁士蓝 复合数 碳纤维 合金 化学工程 纳米颗粒 纳米技术 电化学 电极 复合材料 冶金 化学 物理化学 工程类
作者
Peixun Xiong,Junxiu Wu,Mengfan Zhou,Yunhua Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 1018-1026 被引量:232
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b08526
摘要

Antimony (Sb)-based anode materials have recently aroused great attention in potassium-ion batteries (KIBs), because of their high theoretical capacities and suitable potassium inserting potentials. Nevertheless, because of large volumetric expansion and severe pulverization during potassiation/depotassiation, the performance of Sb-based anode materials is poor in KIBs. Herein, a composite nanosheet with bismuth-antimony alloy nanoparticles embedded in a porous carbon matrix (BiSb@C) is fabricated by a facile freeze-drying and pyrolysis method. The introduction of carbon and bismuth effectively suppress the stress/strain originated from the volume change during charge/discharge process. Excellent electrochemical performance is achieved as a KIB anode, which delivers a high reversible capacity of 320 mA h g-1 after 600 cycles at 500 mA g-1. In addition, full KIBs by coupling with Prussian Blue cathode deliver a high capacity of 396 mA h g-1 and maintain 360 mA h g-1 after 70 cycles. Importantly, the operando X-ray diffraction investigation reveals a reversible potassiation/depotassiation reaction mechanism of (Bi,Sb) ↔ K(Bi,Sb) ↔ K3(Bi,Sb) for the BiSb@C composite. Our findings not only propose a reasonable design of high-performance alloy-based anodes in KIBs but also promote the practical use of KIBs in large-scale energy storage.
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
刚刚
刚刚
彭于晏应助开心的凝荷采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
wkwwkwkwk完成签到 ,获得积分10
3秒前
07完成签到,获得积分20
4秒前
不倦发布了新的文献求助10
4秒前
BINGBING1230发布了新的文献求助10
5秒前
兜兜完成签到 ,获得积分10
5秒前
甜甜完成签到 ,获得积分10
5秒前
一眼丁真发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
111饿的人是关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
7秒前
Xman完成签到,获得积分10
7秒前
凉小远发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
XIGUA发布了新的文献求助10
8秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
9秒前
Cy发布了新的文献求助10
10秒前
朝阳发布了新的文献求助10
10秒前
汉堡包应助Nature_Science采纳,获得10
11秒前
听月眠完成签到,获得积分10
11秒前
student发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人应助绿夏采纳,获得10
12秒前
友好听云发布了新的文献求助10
12秒前
混子发布了新的文献求助10
12秒前
纳纳椰发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
爱笑发布了新的文献求助30
14秒前
彭于晏应助苹果采纳,获得10
14秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
14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
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
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 5289499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4441106
关于积分的说明 13826460
捐赠科研通 4323436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2373207
邀请新用户注册赠送积分活动 1368606
关于科研通互助平台的介绍 1332493