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推荐文章：锑-碳同轴纳米管复合材料制备长寿命高倍率钠离子电池负极 已有1人参与
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推荐文章 锑-碳同轴纳米管复合材料制备长寿命高倍率钠离子电池负极 由于钠离子电池成本低廉以及相对丰富的原料来源，使其在未来有望代替锂离子电池用于大规模储能系统。然而目前制约钠离子电池应用的一大问题便是寻找一种高容量、长循环以及高倍率性能的负极材料。由于自身的高理论容量——660 mAh g-1, 锑在近年来得到了人们的广泛关注。但是研究发现锑作为负极材料在循环过程中体积膨胀严重，导致电池容量衰减非常厉害，是制约其应用的主要因素。目前解决这一问题的主要方法是通过调控其微观形貌结构以及利用碳材料来减缓体积膨胀。  图1 锑-碳同轴纳米管电极制备过程示意 近期楼雄文课题组与韩国汉阳大学Ungyu Paik 团队合作，以硫化锑(Sb2S3)纳米棒出发，通过简单的碳包覆以及后期热还原处理，得到了一种新型锑-碳同轴纳米管复合材料(Sb@Ccoxial nanotube)。研究指出通过调控热处理时间，纳米管中空程度以及负载在纳米管内壁上的锑含量可以通过锑的部分挥发得到有效地控制。  图2 (a)-(c) FESEM 和 (d)-(f) TEM 不同锑含量下的纳米管复合材料 由该方法制备的新型锑-碳纳米管复合材料有着出色的储钠能力，主要原因便是该材料具有的中空结构可以有效调节锑的体积膨胀。同时这种独特的同轴纳米管结构也使得该材料作为钠离子电池负极有着很好的电化学性能——高容量、高倍率以及长循环：100 mA g-1下循环240圈后仍有407mAh g-1的高容量；1.0 A g-1循环2000圈后仍可以保持240 mAh g-1的容量；在大电流密度 20A g-1下容量可以保持在310mAh g-1，是当前钠电负极材料报道中倍率性能最优异的。  该项研究工作发展了一种通过简单的碳包覆以及后期热处理的工艺制备了一种新型的同轴中空纳米管结构。该工作为设计制备其他新型合金材料用作钠离子电池提供了借鉴。 文章来自于 Energy &Environmental Science 2016, DOI: 10.1039/c6ee01501h 转载请与低碳材料联系！ |
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