Nano Letters:从棉花中大规模生产用于锂硫电池的多壁碳纳米管 2023年10月15日 下午4:13 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 17 化石燃料衍生的碳纳米材料的制造过程具有高碳排放。从低成本和可持续的生物质中提取碳材料是环保的。棉花是最丰富的生物质材料之一,天然具有分级多孔结构,这使得活性棉纺织品成为装载活性材料的理想支架。 美国弗吉尼亚大学Xiaodong Li等报道了一种通过汽-液-固(VLS)和固-液-固(SLS)的组合工艺从棉花中大规模生产多壁碳纳米管(MWCNT)的低成本方法。 在这项研究中,棉纺织品被转化为活性炭纺织品(ACTs),同时棉纺织品被用作基材和碳源来合成Fe/Fe3C填充的多壁纳米管(Fe/Fe3C-MWCNT)。原子模拟揭示了棉花如何分解成无定形碳,而无定形碳又成为MWCNT生长的碳源。然后将Fe/Fe3CMWCNT与ACT结合可用于通过硫渗透构建Li-S电池正极,并作为功能性夹层,研究发现Fe/Fe3CMWCNT在循环过程中可有效缓冲硫体积变化和限制多硫化物溶解。 图1 锂硫电池电化学 因此,由Fe/Fe3C-MWCNT@ACT/S正极和Fe/Fe3C-MWCNT@ACT夹层构建的高性能Li-S电池,具有超高比容量(初始放电容量为877 mAh g-1,在1 C的高电流密度下循环122次后,该值增加到948 mAh g-1)、优异的循环稳定性(超过1000次循环)、极低的容量衰减率(每循环0.0496%)和令人印象深刻的倍率能力(电流密度从0.1到1.5C)。这种绿色、可持续和低成本的棉花衍生 Fe/Fe3C-MWCNT在储能应用方面具有重要的前景。 图2 Fe/Fe3C-MWCNT@ACT/S正极和Fe/Fe3C-MWCNT@ACT夹层的研究 Cotton-Derived Fe/Fe3C-Encapsulated Carbon Nanotubes for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries. Nano Letters 2022. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04380 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/3d7eb9920f/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 王功名/周光敏/宋英泽Nature子刊:氯桥键增强的双核铜复合物用于电催化锂硫反应 2024年4月16日 杨阳Nature子刊:Pd/Co@N-C助力直接乙醇燃料电池 2023年10月9日 南航彭生杰Nature子刊:构建非化学计量Ti4O7载体,稳定Ru颗粒以增强pH通用水分解 2024年4月23日 李灿院士/李泽龙教授:联手再发JACS! 2023年12月28日 8篇电池顶刊:成会明、范红金、彭慧胜、忻获麟、周光敏、李宝华、袁一斐、陈朝吉等成果! 2023年10月8日 清华大学张强教授:首次揭示锂金属软包电池全生命周期的热失控特性! 2023年10月10日