锂离子电池负极材料立方相氮化铌纳米材料的制备与性能(英文)

采用固相合成方法,在反应釜中350℃下合成了氮化铌纳米材料。X射线粉末衍射图表明所得氮化铌样品为立方相(空间群:Fm3m)。高分辨透射电子显微镜与场发射扫描电子显微镜显示所制得的氮化铌样品直径分布在30~300 nm之间。热重分析表明所得材料在空气中具有良好的抗氧化性能。将氮化铌与锂片组装成纽扣电池进行充放电测试,测试结果显示其首次充电比容量可达314 mAh.g-1。经50次充放电循环后,容量保持在228 mAh.g-1,具有较好的循环稳定性。     

氟氮共掺杂多孔碳纳米片的制备及其储钾性能研究

钾离子电容器是一种新型的电化学储能器件,碳基材料被认为是最有前途的储钾候选材料之一.然而,K+半径较大使得迁移速率缓慢,脱嵌过程中材料的结构易破坏,导致性能显著下降.因此,开发出低成本的碳材料来适应K+扩散的热力学与动力学需求,已成为当前发展的瓶颈.煤沥青是煤焦油经蒸馏提取液体馏分后得到的残余物,它的组成主要为稠环芳烃,具有高的含碳量、可塑性好、资源集中、价格低廉等显著优点,是一种优质的碳基材料前驱体.鉴于此,本工作采用煤沥青作为碳源、聚四氟乙烯为氟源,氯化钠为模板剂,通过直接高温碳化的策略制备了氟氮共掺杂的多孔碳纳米片(FNCPC).研究表明,纳米片层的结构设计有效缩短了离子的传输路径, F、N共掺杂拓宽了碳的层间距,缓解了体积膨胀问题,并且形成更多的表面缺陷,可为K+的存储提供更多的反应活性位点.此外,电化学动力学分析和密度泛函理论(DFT)表明,FNCPC具备显著的赝电容特性和强的对K吸附能.得益于结构和化学性质的协同优化,FNCPC负极展现出优异的储钾能力(2 A·g^–1电流密度下具有212.8 mAh·g^–1的比容量)和循环稳定性....