由于其高容量和丰富的资源,过渡金属硫化物(TMS)已被证明是钾离子电池具有吸引力的负极材料之一.然而,TMS通常受到导电性差和体积膨胀大的限制,可能导致结构不稳定和电池循环性能差.本工作通过将超小Cu_(2)S纳米粒子植入碳纳米线(Cu_(2)...由于其高容量和丰富的资源,过渡金属硫化物(TMS)已被证明是钾离子电池具有吸引力的负极材料之一.然而,TMS通常受到导电性差和体积膨胀大的限制,可能导致结构不稳定和电池循环性能差.本工作通过将超小Cu_(2)S纳米粒子植入碳纳米线(Cu_(2)S@C NWs),显著减轻了纳米粒子聚集和有害的结构退化.与传统的Cu_(2)S颗粒相比,每根纳米线的体积变化都得到了有效调节,这极大地改善了形态完整性,从而显著提高了循环寿命.正如预期的那样,Cu_(2)S@C NW负极可提供391.1 mA h g^(-1)的大可逆容量,在5 A g^(-1)时具有118.1 mA h g^(-1)的出色倍率性能,以及在2 A g^(-1)下经过500次循环后77.2%的高容量保持率.此外,当Cu_(2)S@C NW负极与KVP04F/CNTs正极组装形成钾离子全电池时,在50 mA g^(-1)下循环100次后显示出110.8 mA h g^(-1)的良好放电容量.这种纳米颗粒阻聚策略拓宽了纳米工程的视野,以释放嵌脱钾引起的应力,并促进钾离子电池高效负极的进一步发展.展开更多
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文摘由于其高容量和丰富的资源,过渡金属硫化物(TMS)已被证明是钾离子电池具有吸引力的负极材料之一.然而,TMS通常受到导电性差和体积膨胀大的限制,可能导致结构不稳定和电池循环性能差.本工作通过将超小Cu_(2)S纳米粒子植入碳纳米线(Cu_(2)S@C NWs),显著减轻了纳米粒子聚集和有害的结构退化.与传统的Cu_(2)S颗粒相比,每根纳米线的体积变化都得到了有效调节,这极大地改善了形态完整性,从而显著提高了循环寿命.正如预期的那样,Cu_(2)S@C NW负极可提供391.1 mA h g^(-1)的大可逆容量,在5 A g^(-1)时具有118.1 mA h g^(-1)的出色倍率性能,以及在2 A g^(-1)下经过500次循环后77.2%的高容量保持率.此外,当Cu_(2)S@C NW负极与KVP04F/CNTs正极组装形成钾离子全电池时,在50 mA g^(-1)下循环100次后显示出110.8 mA h g^(-1)的良好放电容量.这种纳米颗粒阻聚策略拓宽了纳米工程的视野,以释放嵌脱钾引起的应力,并促进钾离子电池高效负极的进一步发展.
