Sb2O3MCNF的构建策略及其在锂离子双离子电池中的应用

　　长春理工大学徐丹Int. J. Hydrogen Energy：Sb2O3@MCNF的构建策略及其在锂离子/双离子电池中的应用
　　DOI: 10.1016/j.ijhydene.2021.05.110
　　合理设计和构建高性能、低成本的电极材料对于锂离子电池（LIBs）和双离子电池（DIBs）至关重要。在此，研究者提出了一种环保且简便的策略，使用静电纺丝方法以及随后的煅烧工艺将Sb2O3纳米颗粒封装在一维（1D）多通道碳纳米纤维（Sb2O3@MCNF）中。这种独特的结构不仅有效地减少了循环过程中较大的体积变化，而且实现了快速的Li+/e-传输。因此，前体三苯基锑（III）含量为0.35g的优化样品（Sb2O3@MCNF-0.35）作为锂离子电池和锂基DIBs（LDIBs）负极材料时表现出优异的电化学性能，包括较高的可逆容量（用于LIBs时，在1A/g下约为333.5mAh/g；用于LDIBs时，在0.2A/g下为233.5mAh/g）和良好的循环稳定性（在LIBs中循环800次，在LDIBs中循环100次）。上述结果表明，精心设计的Sb2O3@MCNF-0.35能够有效提高材料的电化学性能，在高性能储能设备领域具有广阔的应用前景。
　　图1.Sb2O3@MCNF的合成示意图。
　　图2.（a）Sb2O3@MCNF-0.35的低倍和（b）高倍放大SEM图像。（c）Sb2O3@MCNF-0.35的（c）TEM、（d）HRTEM和（e）EDS元素映射图像。
　　图3.（a）不同样品的XRD图谱。（b）Sb2O3@MCNF-0.35的N2吸附-解吸等温线和孔径分布（插图）。Sb2O3@MCNF-0.35的XPS光谱：全扫描光谱（c）和高分辨率Sb3d（d）、C1s（e）和O1s（f）。
　　图4.Sb2O3@MCNF-0.35在Li+半电池中的电化学性能。（a）3-0.01V范围内的CV曲线，扫描速率为0.1mV/s。（b）0.1A/g下的充电/放电曲线。（c）各种样品在0.1A/g下的循环性能，（d）不同电流密度下的倍率性能。（e）1A/g下的循环性能。
　　图5.Sb2O3@MCNF-0.35在Li+半电池中的动力学分析。（a）不同扫描速率下的CV曲线。（b）使用峰值电流和扫描速率之间的关系进行b值分析。（c）1mV/s下的电容和扩散控制电流贡献的分离。（d）不同扫描速率下电容容量和扩散控制容量的贡献率。
　　图6.Sb2O3@MCNF-0.35在LDIBs中的电化学性能。（a,b）LDIBs充放电机制示意图。（c）充放电曲线和（d）0.2A/g下的循环性能。
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