3D urchin-like architectures assembled by MnS nanorods encapsulated in N-doped carbon tubes for superior lithium storage capability
3D urchin-like architectures assembled by MnS nanorods encapsulated in N-doped carbon tubes for superior lithium storage capability
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由封装在氮掺杂碳管中的 MnS 纳米棒组装而成的 3D 海胆状结构，具有卓越的锂存储能力
DOI：
10.1016/j.cej.2018.08.136
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发表时间：
2019
影响因子：
15.1
通讯作者：
Renbing Wu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ruirui Wang;Baosheng Li;Linfei Lai;Mingzhen Hou;Jingchang Gao;Renbing Wu
硫化锰以其高容量的显著优点被认为是一种很有前途的锂离子电池负极材料。然而，它们在充电/放电过程中遭受低电导率和严重的体积变化，导致电极粉化和容量快速衰减。为了解决这些挑战，本文合理设计了由封装在N掺杂碳管（MnS@NC）中的MnS纳米棒组装的三维（3D）海胆状复合结构。当作为锂离子电池的阳极进行评估时，MnS@NC复合材料显示出高可逆容量（在400 mA g−1下400次循环后为885 mAh g− 1）和出色的倍率性能（在0.8、1.6、3.2和6.4 A g− 1的电流密度下分别为624、505、404和306 mAh g−1）。其优异的电化学性能归功于独特的三维海胆状结构和氮掺杂碳管的保护，不仅有效地保持了电极的结构完整性，而且提高了活性物质的导电性，缓冲了充放电过程中的体积变化。
With a remarkable advantage of high capacity, manganese sulfides have been considered as promising anode materials for lithium storage. However, they suffer from low electrical conductivity and severe volume variation during charge/discharge process, leading to electrode pulverization and rapid capacity decay. To address these challenges, herein, a three-dimensional (3D) urchin-like composite structure assembled by MnS nanorods encapsulated in N-doped carbon tubes (MnS@NC) has been rationally designed. When evaluated as anode for lithium-ion battery, the MnS@NC composites displayed high reversible capacity (885 mAh g−1after 400 cycles at 400 mA g−1) and outstanding rate performance (624, 505, 404 and 306 mAh g−1at current densities of 0.8, 1.6, 3.2 and 6.4 A g−1, respectively). The remarkable electrochemical performance can be ascribed to the unique 3D urchin-like structure and the protection of N-doped carbon tubes, which not only effectively maintain the structural integrity of the electrode, but also improve the electrical conductivity of active material and buffer the volume variation during charge/discharge process.
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DOI：
10.3390/nano7090252
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期刊：
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影响因子：
--
作者：
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Jiang F
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作者：
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通讯作者：
H. Pan;Yongfeng Liu;M. Gao;Y. Lei;Qidong Wang
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