Novel Preoxidation-Assisted Mechanism to Preciously Form and Disperse Bi2O3 Nanodots in Carbon Nanofibers for Ultralong-Life and High-Rate Sodium Storage

材料科学 纳米棒 化学工程 纳米点 静电纺丝 氧化物 煅烧 碳纤维 碳纳米纤维 纳米技术 无机化学 碳纳米管 催化作用 复合材料 复合数 聚合物 有机化学 工程类 化学 冶金
作者
Changmeng Xu,Yu Tian,Jingrui Sun,Mai Li,Wenming Song,Jie You,Min Feng,Xiaojun Wang,Peng Wang,Huifang Li,Guoxin Zhang,Yan He,Zhiming Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (1): 1891-1902 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19627
摘要

Metal oxides, as promising electrode materials for sodium-ion batteries, usually need to be formed by exposure to oxygen, which usually thermally corrodes the carbon material with which they are compounded, reducing their flexibility and electrical conductivity. Herein, we present for the first time a preoxidation-assisted mechanism to prepare bismuth oxide and carbon nanofibers (Bi2O3@C-NFs) by electrospinning, using Bi2S3 nanorods as multifunctional templates. The bismuth could be oxidized by C═O bonds formed through the cyclization reaction in the high-temperature calcination process, effectively avoiding thermal corrosion of carbon in oxygen atmosphere at high temperature. More importantly, the uniformly distributed Bi2O3 nanodots and longitudinal tunnels are formed inside the S- and N-doped carbon nanofibers with the continuous diffusion of Bi generated from the decomposition of Bi2S3 nanorods and the conversion to Bi─O bonds with C═O bonds being broken. Benefiting from the structural and composition merits arising from preoxidation, Bi2O3@C-NFs self-supporting anodes show high specific capacity (439 mAh g–1 at 0.05 A g–1), superior rate performance (243 mAh g–1 at a current density of 20 A g–1), and outstanding cycling stability (211 mAh g–1 after 2000 cycles at 5 A g–1). The effective combination of the well-established electrospinning technology and the preoxidation assisted mechanism provides a new way for the preparation of metal oxide and carbon composites.
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
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
元宝团子完成签到 ,获得积分10
刚刚
huang发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
暴躁的梦完成签到,获得积分10
1秒前
传统的开山完成签到,获得积分10
1秒前
n27O72完成签到,获得积分10
2秒前
可爱的函函应助2418采纳,获得10
2秒前
落后悟空发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
伶俐的紫蓝完成签到,获得积分10
3秒前
小八统治世界完成签到,获得积分10
3秒前
tassssadar发布了新的文献求助10
3秒前
今后应助xm采纳,获得10
3秒前
刘倩发布了新的文献求助10
4秒前
冷水鱼完成签到,获得积分10
4秒前
充电宝应助zzm采纳,获得10
5秒前
5秒前
无极微光应助乐观紫霜采纳,获得20
5秒前
5秒前
5秒前
Xcz完成签到,获得积分10
6秒前
就是梦而已完成签到,获得积分10
6秒前
小透明发布了新的文献求助10
6秒前
揽星河发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
研玲完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Carlotta完成签到,获得积分10
8秒前
土豆发布了新的文献求助20
8秒前
CJ1977完成签到,获得积分10
8秒前
上官若男应助Fury采纳,获得10
8秒前
9秒前
sss发布了新的文献求助10
9秒前
dk完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
大卜完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6475005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8277842
关于积分的说明 17651884
捐赠科研通 5555882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910174
邀请新用户注册赠送积分活动 1887001
关于科研通互助平台的介绍 1739664