新疆大学考研(新疆大学考研分数线)




新疆大学考研,新疆大学考研分数线

成果简介

生物质作为碳材料源是绿色化学的特点。本文,新疆大学Yudai Huang、Dianzeng Jia等研究人员在《Langmuir》期刊发表名为“P-Doped Cotton Stalk Carbon for High-Performance Lithium-Ion Batteries and Lithium–Sulfur Batteries”的论文,研究以廉价、丰富的生物废弃棉秆为原料,制备了一系列层次化的P掺杂棉秆碳材料(hpcscm)。这些材料具有3463.14 m2 g–1的表面积和分级孔隙。作为锂离子电池(LIB)阳极,样品在100次循环后在0.1 A g–1下显示1100 mAh g–1,在1000次循环后,在1 A g-1下保持419 mAh g–1,容量保持率接近100%。在HPCSCM负载硫(S/HPCSCM)后,样品(S/hpCSCM-2)在作为锂硫(Li-S)电池阴极的100次循环后,在0.1 a g-1下提供413 mAh g-1的放电容量。这种优异的电化学性能可归因于碳网络中的P,它不仅提供了更多的活性位点,还提高了电导率。

图文导读

图1. HPCSCM制备过程的示意图。

图2. HPCSCM:(A) XRD 图,(B) 拉曼光谱,(C) FTIR 图,(D) N 2吸附-解吸等温线,和 (E) 孔径分布(插图:0-10 的孔径分布纳米)。(F) S/HPCSCMs-1 和 S/HPCSCMs-2 的 XRD 模式和 (G) TGA 曲线。(H) N 2吸附-解吸等温线和 (I) S/HPCSCMs-2 的孔径分布。

图3. (A-D) SEM 图像,(E) HPCSCMs 的 EDS 光谱,以及 (F 和 G) S/HPCSCMs-2 的 SEM 图像。

图4. (A) 循环性能和 (B) HPCSCM在 0.1 A g –1下的放电/充电曲线;(C) 1 A g –1下的循环性能,(D) 0.1–1 A g –1下的倍率性能,(E) GITT 曲线,和 (F) HPCSCM 的 Li +离子扩散系数。

图5. (A) HPCSCMs 在 0.1–0.7 mV s –1下的 CV 曲线,(B) 对数峰值电流与对数扫描速率之间的关系,(C) HPCSCMs 在不同扫描速率下赝电容行为的贡献率,以及(D) HPCSCMs中锂存储机制的模型。

图8. S/HPCSCMs 的电化学性能

小结

在这项工作中,通过高效、经济和可扩展的合成策略,成功地从棉秆中合成了有前景的碳材料。作为LIBs的负极材料,HPCSCMs具有优异的性能。此外,经过硫磺注入后,作为锂硫电池正极材料,S/HPCSCMs-2具有更高的容量和循环稳定性。该研究表明,棉秆生物质衍生碳是一种潜在的电池电极材料。此外,制备HPCSCMs的方法适用于大规模工业生产。

文献:

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01336

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