高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼

发布时间：2017-10-18 06:26

  本文关键词：高倍率锂离子电池负极材料:氮掺杂碳纳米笼

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【摘要】：锂离子电池具有能量密度高和循环性好等优点,广泛应用于小型移动设备等领域,但尚不能满足需要兼具高容量和高倍率性能的应用要求.以兼具高比表面积、氮含量高且可调、良好石墨化程度、多尺度分级结构(含孔结构)、有微孔通道的寡层笼壁结构等特征的氮掺杂碳纳米笼(NCNC)为锂离子电池负极材料,展现出高的比容量、优异的倍率性能和稳定性,譬如:在0.1 A·g-1小电流密度下,NCNC800的循环稳定的充电比容量可以高达约900 m Ah·g-1,显著优于商业石墨;在20.0 A·g-1大电流密度下,循环500圈后的可逆比容量仍能稳定在约135 m Ah·g-1.如此优异的电化学性能可归因于NCNC的结构特征,如高比表面积、良好石墨化程度、独特介观结构和孔结构,这些特征有利于锂离子传输、电解液渗透和电子传导等.这为开发高倍率和高比容量的锂离子电池负极材料提供思路.
【作者单位】： 南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室;常州南京大学高新技术研究院;
【关键词】： 氮掺杂碳纳米笼 锂离子电池 负极材料 高倍率
【基金】：国家自然科学基金(Nos.21473089,51232003,21373108,21173115,21203092) “973”项目(No.2013CB932902) 苏州市科技计划(No.ZXG2013025) 常州市科技支撑计划(No.CE20130032)资助~~
【分类号】：TM912
【正文快照】： 1引言锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、循环性好等优点,在小型电动工具和移动设备等领域已得到广泛的应用[1~3].然而目前,锂离子电池尚不能满足电动汽车等需要兼具高容量和高倍率性能的要求[4].锂离子电池高倍率性能的主要制约因素源自于电极材料中缓慢的锂离子嵌入和

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