多杂原子共掺碳涂层由于其协同效应,可以显著提高电极材料的电导率和传质速率。
近日,宁波大学舒杰教授,黑龙江大学谢颖教授,清华大学深圳研究生院贺艳兵报道了采用一种简便的硫脲蒸发法在GeNb18O47表面制备了N,S共掺杂碳膜(GNO@NSC)。
文章要点
1)理论计算和实验结果证实了N,S共掺杂在GNO@NSC复合材料中的协同效应。N,S共掺杂不仅增加了碳材料的层间距,还增加了储锂的活化位;同时,在GNO上引入共掺杂碳层显著增强了与GNO的成键作用,使复合材料具有优异的结构稳定性和导电性。
2)实验结果表明,GNO@NSC复合材料具有优异的结构可逆性、较大的比容量和较高的倍率性能。GNO@NSC纳米线具有288 mAh g-1的高度可逆容量,并表现出优异的循环稳定性,在1 A g-1的高电流密度下,6000次循环后的容量保持率为78.9%。
这项研究揭示了N、S共掺杂碳涂层的作用机理和铌氧化物性能改善的原因,为相关材料的设计和开发提供了参考。
参考文献
Xing Cheng, et al, Insight into the Synergistic Effect of N, S Co-Doping for Carbon Coating Layer on Niobium Oxide Anodes with Ultra-Long Life, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202100311
https://doi.org/10.1002/adfm.202100311