Synthesis of MnO/C/Co(3)O(4) nanocomposites by a Mn(2+)-oxidizing bacterium as a biotemplate for lithium-ion batteries.
Synthesis of MnO/C/Co(3)O(4) nanocomposites by a Mn(2+)-oxidizing bacterium as a biotemplate for lithium-ion batteries.
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通过Mn(2)氧化细菌合成MnO/C/Co(3)O(4)纳米复合材料作为锂离子电池的生物模板。
DOI：
10.1080/14686996.2021.1927175
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发表时间：
2021-06-04
影响因子：
5.5
通讯作者：
Li L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu J;Gu T;Sun X;Li L;Xiao F;Wang Z;Li L
生物模板和生物转化策略代表了材料制造的可持续和环境友好的方法。在目前的研究中，生物锰氧化物聚集体的Mn 2 +-氧化细菌假单胞菌属。T34被用作前体，合成生物复合材料，其中纳入钴（CMC-Co）在温和的摇瓶条件下的生物矿化过程的基础上，金属离子补贴的特点。X射线光电子能谱、相组成和精细结构分析表明，经800°C高温退火后，制备出了中空MnO/C/Co 3 O 4多相复合材料。比较了所制备的锂离子电池负极材料的循环性能和倍率性能。由于CMC-Co独特的中空结构和多相状态，在0.1 Ag-1的电流密度下，循环50次后，其可逆放电容量仍保持在650 mAh g-1，第二次循环后的库仑效率仍保持在99%以上，表明其作为锂离子电池负极材料具有良好的应用潜力。
The biotemplate and bioconversion strategy represents a sustainable and environmentally friendly approach to material manufacturing. In the current study, biogenic manganese oxide aggregates of the Mn2+-oxidizing bacterium Pseudomonas sp. T34 were used as a precursor to synthesize a biocomposite that incorporated Co (CMC-Co) under mild shake-flask conditions based on the biomineralization process of biogenic Mn oxides and the characteristics of metal ion subsidies. X-ray photoelectron spectroscopy, phase composition and fine structure analyses demonstrated that hollow MnO/C/Co3O4 multiphase composites were fabricated after high-temperature annealing of the biocomposites at 800°C. The cycling and rate performance of the prepared anode materials for lithium-ion batteries were compared. Due to the unique hollow structure and multiphasic state, the reversible discharge capacity of CMC-Co remained at 650 mAh g–1 after 50 cycles at a current density of 0.1 Ag–1, and the coulombic efficiency remained above 99% after the second cycle, indicating a good application potential as an anode material for lithium-ion batteries.
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