工学院邹如强课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管     DATE: 2019-12-04 15:36

  近日,北京大学工学院邹如强教授课题组在制备硼氮共掺杂碳纳米管材料方面取得新进展。他们成功制备了一种新型硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe纳米材料,并对其储钠机制进行了详细bt365体育在线投注,该材料作为钠离子电池负极材料展现出高容量和高倍率的性能。相应成果以“Encapsulating Trogtalite CoSeNanobuds into BCN Nanotubes as High Storage Capacity Sodium Ion Battery Anodes”为题,在线发表于

  图1. 硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2材料合成示意图

  由于地壳中钠的丰度较高及成本低等优势,可充电钠离子电池(NIBs)在储能领域引起了广泛关注,展现出替代锂离子电池的巨大潜力。然而由于钠离子更大的离子半径,导致其电化学动力学过程更加缓慢,电极材料循环稳定性往往更差,因此,开发具有良好性能的电极材料以及深入bt365体育在线投注钠离子电池的储钠机理显得十分必要。过渡金属二硫族化合物(TMD)由于其低成本以及优越的物理化学性质被认为是理想的电极材料,其中方硒钴矿型CoSe2由于其晶体结构构成为两个Se原子嵌入到Co的晶格结构中,这种结构对于快速钠离子存储具有十分关键的作用。基于此,课题组通过简单的热解和硒化方法成功制备出硼氮共掺杂碳纳米管包覆的纳米芽状方硒钴矿型CoSe2纳米材料 (图1)。这种材料展现出超高容量,循环100次后,在电流密度100 mA g−1时仍然具有580 mA h g−1的高容量,同时具有超高的倍率性能和稳定性,在电流密度8A g−1时循环4000圈后仍能维持98%的容量(图2)。他们通过表征储钠的电化学过程以及电池循环后材料形貌的变化并结合理论计算分析,结果表明硼氮共掺杂的碳纳米管和CoSe2间的协同作用大大增强了钠离子电池的容量和稳定性。

  该工作第一作者为工学院博士后HassinaTabassum,通讯作者为邹如强。这项bt365体育在线投注获得国家自然科学基金杰出青年科学基金、国家重点基础bt365体育在线投注发展计划、国家青年拔尖人才支持计划等项目资助。


版权保护: 本文由 bt365体育在线投注 原创,转载请保留链接: http://www.u-aa.org/news/bulletin/190.html