Solvent-free synthesis of morphology-controllable nickel sulfides via one-pot plasma reactions for high-performance lithium-ion batteries
Solvent-free synthesis of morphology-controllable nickel sulfides via one-pot plasma reactions for high-performance lithium-ion batteries
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通过一锅等离子体反应无溶剂合成形貌可控的硫化镍用于高性能锂离子电池
DOI：
10.1039/d0gc02208j
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发表时间：
2020-11
期刊：
影响因子：
9.8
通讯作者：
Xiufang Bian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yinghui Yang;Junzhang Wang;Chao Wang;Rongzhang Guan;Dujiang Lu;Shuchun Zhao;Shuai Liu;Xiufang Bian
硫化镍（NS）以其优异的功能特性在催化和储能领域占据重要地位。目前，NS通常通过需要长的制备周期和高能耗的固态硫化和气体硫化方法以及涉及有毒试剂或溶剂和繁琐的处理步骤的湿化学方法来合成。在这里，利用电晕放电引发的微波等离子体，具有可控的形态NS可以在一个普通的家用微波炉在几分钟内通过无溶剂的一锅等离子体反应合成。具有固有高能量的等离子体可以显著加速反应动力学，从而缩短合成过程并降低能源成本。当用作独立式锂离子电池阴极时，合成的石林状NS同时提供高倍率容量和上级循环稳定性。这种绿色方法还可以实现硫化铜的形貌可控合成，可以预见，这种环境友好、高效、低成本的策略可以推广到其他金属硫化物以及磷化物、碳化物、硒化物等其他金属化合物，为绿色合成和材料设计开辟新的途径。
Nickel sulfides (NS) occupy a vital position in the fields of catalysis and energy storage by virtue of their outstanding functional properties. Currently, NS are usually synthesized by solid-state sulfidation and gas-sulfidation methods that require long preparation periods and high energy consumption and wet chemistry approaches involving toxic reagents or solvents and tedious processing steps. Here, taking advantage of microwave plasma triggered by corona discharge, NS with controllable morphology can be synthesized in an ordinary household microwave oven within minutes via a solvent-free one-pot plasma reaction. The plasma with inherent high energy can significantly accelerate the reaction kinetics, thereby shortening the synthetic process and cutting the energy costs. When used as freestanding lithium-ion battery cathodes, the synthesized stone-forest-like NS deliver high rate capacity and superior cycling stability simultaneously. This green method can also realize morphology-controllable synthesis of copper sulfides, and it can be foreseen that this eco-friendly, high-efficiency and low-cost strategy can be extended to other metal sulfides and other metal compounds such as phosphides, carbides and selenides, opening new avenues for green synthesis and materials design.
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DOI：
10.3390/life8040046
发表时间：
2018-10-10
期刊：
Life (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Li Y;Kitadai N;Nakamura R
通讯作者：
Nakamura R
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影响因子：
4.5
作者：
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通讯作者：
Liu Hualong
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27.8
作者：
Luo, Liu;Chung, Sheng-Heng;Manthiram, Arumugam
通讯作者：
Manthiram, Arumugam
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通讯作者：
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作者：
Li, Shengyang;He, Wei;Qu, Baihua
通讯作者：
Qu, Baihua