Sulfur-Doped Graphdiyne as a High-Capacity Anode Material for Lithium-Ion Batteries.
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DOI：
10.3390/nano11051161
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发表时间：
2021-04-29
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ren S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kong F;Yue Y;Li Q;Ren S
杂原子掺杂被认为是提高碳材料电化学性能的一种很有前途的方法，但杂原子的可控性差仍然是主要的挑战。在此背景下，使用含硫多炔单体在铜箔表面成功地合成了硫掺杂石墨二炔（S-GDY），以形成均匀的膜。S-GDY薄膜具有多孔结构，丰富的硫原子均匀地分布在碳骨架上，有利于锂离子的快速扩散和储存。以S-GDY为负极制备的锂离子电池（LIB）具有920 mA h g−1的高比容量和优异的上级倍率性能。LIB在高电流密度下也表现出长期循环稳定性。这一结果可能为锂离子电池高性能阳极材料的构建提供模块化设计原则。
Heteroatom doping is regarded as a promising approach to enhance the electrochemical performance of carbon materials, while the poor controllability of heteroatoms remains the main challenge. In this context, sulfur-doped graphdiyne (S-GDY) was successfully synthesized on the surface of copper foil using a sulfur-containing multi-acetylene monomer to form a uniform film. The S-GDY film possesses a porous structure and abundant sulfur atoms decorated homogeneously in the carbon skeleton, which facilitate the fast diffusion and storage of lithium ions. The lithium-ion batteries (LIBs) fabricated with S-GDY as anode exhibit excellent performance, including the high specific capacity of 920 mA h g−1 and superior rate performances. The LIBs also show long-term cycling stability under the high current density. This result could potentially provide a modular design principle for the construction of high-performance anode materials for lithium-ion batteries.
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