Lamellar multi-arch microstructure of Co3O4/N-CNTs-CNF composites as anodes for high-performance flexible lithium-ion batteries

阳极 材料科学 碳纳米管 锂(药物) 微观结构 电流密度 碳纳米纤维 复合材料 纳米技术 电极 电化学 化学 内分泌学 医学 物理 物理化学 量子力学
作者
Jun Xia,Y. Niu,Shuai Yin,Longda Cong,Jiayu Yu,Heliang Zhou,Xianggang Guan,Gangyi Xiong,Qiang Lü,Shichao Zhang,Yufeng Xing,Tianshuai Wang
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:74: 109481-109481
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.109481
摘要

Co3O4 is considered as one of the most promising candidates in lithium-ion batteries (LIBs) anodes due to its low-cost, abundant availability, and high theoretical capacity. However, problems of heavy aggregation, and volume change of Co3O4 hinder its practical applicability. Based on above challenges, we successfully designed and prepared an electrode by adding carbon nanotubes (CNTs) and carbon nanofiber (CNF) via directional freeze-drying. The as-prepared Co3O4/N-CNTs-CNF anode exhibits three-dimensional (3D) network structure to alleviate the volume expansion of Co3O4 and short the electron/ion transport paths. CNTs form a continuous conductive network that provides electron migration paths and prevents agglomeration of Co3O4, while CNF enhances the mechanical strength granting better flexibility. Density functional theory (DFT) calculations reveal that the N-CNTs/Co3O4 interface resulted in an electric field of the heterointerface, which facilitated charge transport. Moreover, the heterointerface possesses good electronic conductivity since more electronic states across the Fermi level. Based on these advantages, Co3O4/N-CNTs-CNF anode demonstrates an initial discharge capacity of 1176 mAh g−1 at a current density of 0.2C, high discharge specific capacity of 545 mAh g−1 at a current density of 5C, only 17.5% capacity loss over 824 cycles at 5C rate. Owing to its good electrochemical performance and flexibility, such design has great potential for applications of portable electronics.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Arrow完成签到,获得积分10
1秒前
默默的依凝完成签到,获得积分10
2秒前
121完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
北珏发布了新的文献求助20
3秒前
jw发布了新的文献求助10
3秒前
深爱不疑完成签到 ,获得积分10
4秒前
Jerlly完成签到,获得积分10
4秒前
赘婿应助ZeJ采纳,获得10
4秒前
mary0312332完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
星辰大海应助月亮采纳,获得10
6秒前
Wily关注了科研通微信公众号
6秒前
执笔发布了新的文献求助10
6秒前
青与绿完成签到,获得积分10
6秒前
研友_5AXY85完成签到,获得积分10
7秒前
星空0427发布了新的文献求助10
8秒前
呆萌滑板完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
zongzi12138完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
张宪之完成签到,获得积分10
9秒前
月蚀六花发布了新的文献求助10
9秒前
清脆的如凡完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
北珏完成签到,获得积分10
13秒前
wangermazi完成签到,获得积分10
13秒前
青与绿发布了新的文献求助10
13秒前
颖宝老公完成签到,获得积分0
14秒前
丸子她爸完成签到 ,获得积分10
14秒前
foxbt完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
kytmm2022完成签到,获得积分10
15秒前
李钟硕完成签到,获得积分10
16秒前
Cindy完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2413256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2107079
关于积分的说明 5325238
捐赠科研通 1834541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 914060
版权声明 560992
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488775