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富氮有序介孔碳的优异储锂/钠特性

富氮有序介孔碳的优异储锂/钠特性

近日,四川大学Yong Guo和Dan Xiao等人利用苜蓿叶片作为含氮、碳前驱体,通过球磨辅助、SBA-15模板法制备出富氮有序介孔碳ALNOMC)。研究结果表明,ALNOMC呈介孔结构,比表面积和平均孔径大小分别为~727.8 m2/g和~3.8nm。此外,ALNOMC中氮含量高达7.19wt%高的比表面积和多孔结构有利于电荷转移和离子扩散,氮原子的存在有助于形成Li/Na储存结合位点和提高电子电导率。因此,ALNOMC应用在锂离子电池和钠离子电池中,都表现出良好的电化学性能。将其作为锂离子电池负极时,电流密度为1A/g下,经过400次循环后,比容量仍保持在924mAh/g。用于钠离子电池负极时,在电流密度0.1A/g下,经过200循环后,比容量为218mAh/g。

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图1. ALNOMC的制备过程

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图2. ALNOMC的SEM (a), TEM (b–e) 和HR-TEM (f)

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图3. ALNOMC用于锂离子电池时,(a)循环伏安曲线,扫速为0.1mV/s;(b)容量-电压曲线;(c)倍率性能曲线

 

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图4. ALNOMC用于钠离子电池时,(a)循环伏安曲线,扫速为0.1mV/s;(b)容量-电压曲线。

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图5. ALNOMC用于钠离子电池时,(a)倍率性能曲线;(b)寿命性能曲线,电流大小为1A/g。

 

Yongzhi Zhang, Yan Meng, Li Chen, Yong Guo, Dan Xiao. High lithium and sodium anodic performance of nitrogen-rich ordered mesoporous carbon derived from alfalfa leaves by a ball-milling assisted template method. J. Mater. Chem. A,2016. DOI: 10.1039/c6ta08485k

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