In Situ Growth Enabling Ideal Graphene Encapsulation upon Mesocrystalline MTiO3 (M = Ni, Co, Fe) Nanorods for Stable Lithium Storage
In Situ Growth Enabling Ideal Graphene Encapsulation upon Mesocrystalline MTiO3 (M = Ni, Co, Fe) Nanorods for Stable Lithium Storage
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原位生长可在介晶 MTiO3（M = Ni、Co、Fe）纳米棒上实现理想的石墨烯封装，从而实现稳定的锂存储
DOI：
10.1021/acsenergylett.7b00018
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发表时间：
2017-02
影响因子：
22
通讯作者：
Huang Fuqiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xu Jijian;Ding Wei;Zhao Wenli;Zhao Wei;Hong Zhanglian;Huang Fuqiang
钛铁矿型MTiO3（M=Ni、Co、Fe）具有理论比容量高、可用性广、成本低的特点，是一种潜在的储锂负极材料，但其较差的循环稳定性是致命的。在这里，我们提出了一种通用材料设计策略，通过简单的等离子体增强 CVD 途径用原位生长的几层石墨烯封装 MTiO3 纳米棒，以实现稳定的锂存储。在还原等离子体增强CVD气氛下，部分还原的Ni作为原位石墨烯生长的自催化基底，导致NiTiO3纳米棒与少层石墨烯的完美封装。石墨烯涂层有助于在循环过程中保持电连接性，这有利于更好的循环性能和倍率能力。 NiTiO3@石墨烯纳米棒实现了稳定的循环（0.2 A g–1 下 500 次循环；83% 的容量保持率）。
Ilmenite-type MTiO3 (M = Ni, Co, Fe) with high theoretical specific capacity, wide availability, and low cost is a potential anode material for lithium storage, but its poor cycling stability is fatal. Here, we propose a general material design strategy to encapsulate MTiO3 nanorods with in situ grown few-layer graphene through a facile plasma-enhanced CVD route for stable lithium storage. Under the reductive plasma-enhanced CVD atmosphere, partially reduced Ni served as a self-catalysis substrate for in situ graphene growth, resulting in the perfect encapsulation of NiTiO3 nanorods with few-layer graphene. The graphene coating helps to retain the electrical connectivity during cycling, which is beneficial for better cycling performance and rate capability. Stable cycling (500 cycles at 0.2 A g–1; 83% capacity retention) is achieved with the NiTiO3@graphene nanorods.
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