在发展高性能的能量储存电极材料中,高容量活性材料至关重要。但是,在工作过程中材料的结构降解过程是个严重问题,因此构建无定形结构/晶体复合结构材料正展现出其作为一种新型有效的手段。中山大学童圣富、吴明娒等报道了一种生长在碳布上的无定形TiO2和晶化Co3O4材料组成的复合核壳结构Co3O4@TiO2纳米阵列,构建为自支撑电极。通过以上优势,合成的自支撑电极在储锂上展现优异性能(高库伦效率、高循环稳定性、倍率容量)。这种多孔结构电极有较高的柔韧性,同时具有引人注目的电化学活性,为柔性电子器件的开发提供了经验和范例。
作者发现这种具有位错和各向同性的无定形TiO2层在电化学中起到保护Co3O4的作用,并改善了电化学性能,同时抑制了Co3O4缓解了其在充放电过程中的腐蚀现象。在1000次充放电循环中,电池能够稳定工作。并且电池的性能在弯折后仍得以保持。本研究展示了如何通过构建晶体/无定形复合结构用于能源储存等领域中。
参考文献
Shuting Fu, Jian Chen, Xuxu Wang, Qiao He, Shengfu Tong*, Mingmei Wu*
Free‐Standing Crystalline@Amorphous Core–Shell Nanoarrays for Efficient Energy Storage,Small 2020
DOI:10.1002/smll.202000040
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202000040