Engineering hollow multi-shelled Co3O4 cubes to boost lithium storage performance
Engineering hollow multi-shelled Co3O4 cubes to boost lithium storage performance
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设计空心多壳 Co3O4 立方体以提高锂存储性能
DOI：
10.1016/j.apsusc.2021.149022
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发表时间：
2021-04
影响因子：
6.7
通讯作者：
Mi Hongwei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiao Junyu;Zhu Zhengxiang;Zhang Guoqiang;Li Haoyu;Li Yongliang;Ren Xiangzhong;Zhang Peixin;Mi Hongwei
为解决钴基阳极电导率低、体积变化大的问题，采用无模板水热法和不同气氛下煅烧的方法，制备了可调Co 3 O 4结构。采用相同的微米级钴基聚合物前驱体制备了多壳Co 3 O 4（MS-Co 3 O 4）和碳包封的类钨酸盐Co 3 O 4（CS-Co 3 O 4 @C）。MS-Co 3 O 4在200 mA·g-1电流密度下的容量为1195 mAh·g-1，初始库仑效率（ICE）为80.3%。此外，CS-Co 3 O 4 @C在2000 mA·g-1下500次循环后的可逆容量高达676 mAh·g-1。这种高容量、优异的循环性能和倍率性能的原因在于中空多壳结构和碳网络骨架，提高了初始库仑效率，缓解了体积变化，促进了锂离子的迁移。
To solve the low conductivity and huge volume change of cobalt-based anode, the tuneable Co3O4structure is constructed through a template-free hydrothermal strategy and calcination under different atmosphere. Multi-shelled Co3O4(MS-Co3O4) and pomegranate-like Co3O4encapsulated in carbon (CS-Co3O4@C) are fabricated from the same micron-sized cobalt-based polymeric precursor. MS-Co3O4manifests a capacity of 1195 mAh·g−1at a current density of 200 mA·g−1and delivers an initial coulombic efficiency (ICE) of 80.3%. In addition, CS-Co3O4@C delivers a reversible capacity as high as 676 mAh·g−1at 2000 mA·g−1after 500 cycles. Such high capacity, remarkable cycling and rate performances are attributed to hollow multi-shelled structure and carbon network skeleton, which promote the initial coulombic efficiency, relieve volume change and facilitate the migration of Li-ion.
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