Fe3O4-Embedded and N-Doped Hierarchically Porous Carbon Nanospheres as High-Performance Lithium Ion Battery Anodes

阳极 材料科学 纳米颗粒 化学工程 介孔材料 锂(药物) 碳纤维 多孔性 纳米技术 聚苯乙烯 电池(电) 溴化物 复合数 电极 无机化学 化学 催化作用 有机化学 复合材料 量子力学 功率(物理) 物理化学 聚合物 内分泌学 工程类 物理 医学
作者
Jiayi Mao,Dechao Niu,Nan Zheng,Guangyu Jiang,Wenru Zhao,Jianlin Shi,Yongsheng Li
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:7 (3): 3424-3433 被引量:86
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.8b05651
摘要

Recently, Fe3O4-based materials have been widely studied as anodes in lithium-ion batteries (LIBs) because of the large theoretical capacity (924 mAh g–1) and environmental benignity. Unfortunately, these materials suffer from the low practical capacity and poor cycling stability. Herein, we developed a simple "soft-templating" approach to fabricate multiple Fe3O4 nanoparticles-embedded and N-doped hierarchically porous carbon nanospheres (Fe3O4@N-HPCNs) as anodes for LIBs by utilizing the self-assembly among polystyrene-b-poly(acrylic acid), cetyltrimethylammonium bromide, and hydrophobic Fe3O4 nanoparticles in oil/water system. The resultant Fe3O4@N-HPCNs present a well-defined spherical morphology, high specific surface area, and unique dual-mesoporous core structures with multiple Fe3O4 nanoparticles in the large-mesopore channels. More importantly, the Fe3O4@N-HPCNs anode exhibits high reversible specific capacities of 1240 mAh g–1 (after 100 cycles at 0.1 A g–1) and 581 mAh g–1 (after 400 cycles at 1 A g–1). Even at 10 A g–1, a specific capacity of ca. 290 mAh g–1 is still retained, indicating its excellent rate capability. Therefore, such a "soft-templating" approach is expected to provide us a new pathway to design and prepare other nanoparticles@porous carbon anodes for LIBs.
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
健忘香彤完成签到,获得积分10
4秒前
独特的不尤完成签到,获得积分10
5秒前
Kristian完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
小研家完成签到,获得积分10
13秒前
17秒前
明亮的小兔子完成签到 ,获得积分10
20秒前
科研通AI6.4的应助被wa2yl采纳,获得10
26秒前
26秒前
拼搏静槐完成签到,获得积分10
31秒前
dcm发布了新的文献求助10
32秒前
DrHHB完成签到 ,获得积分0
32秒前
38秒前
09nankai发布了新的文献求助10
42秒前
Owen的应助被dcm采纳,获得10
46秒前
汉堡包的应助被科研通管家采纳,获得10
52秒前
HHW完成签到,获得积分10
53秒前
科研通AI6.2的应助被09nankai采纳,获得10
58秒前
美丽的忆彤完成签到,获得积分10
1分钟前
Cat4pig完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小新完成签到 ,获得积分10
1分钟前
09nankai完成签到,获得积分10
1分钟前
逍遥子完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
赘婿的应助被09nankai采纳,获得10
1分钟前
lulu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Zoe完成签到,获得积分10
1分钟前
zhang568完成签到 ,获得积分10
1分钟前
周芷卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YY完成签到,获得积分0
1分钟前
qq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wa2yl发布了新的文献求助10
1分钟前
温柔的香岚完成签到,获得积分10
1分钟前
南波万完成签到,获得积分10
2分钟前
在水一方的应助被初景采纳,获得10
2分钟前
我在风中扯剑光完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
wa2yl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
稳重若男完成签到,获得积分10
2分钟前
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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 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 8147203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545524
关于积分的说明 21669142
捐赠科研通 7733839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423467
关于科研通互助平台的介绍 2548444
邀请新用户注册赠送积分活动 2466406