取消传统电池电极结构中金属集电器和粘结剂的使用是显著提高锂离子电池容量的有效策略。
近日，北京理工大学曹敏花教授报道了展示了在富氮碳纤维上原位生长的多孔氮化钒(VN)纳米片网络（N-C@P-VN），作为LIBs的轻质和无粘结剂的负极。
文章要点
1）富氮碳纤维既可以作为集电器又可以作为主体来储存Li+，从而提高了无粘结剂VN负极的比容量，同时降低了整个电池的非活性质量。此外，碳纤维中的开阔空间和VN纳米片状网络中垂直排列的孔隙不仅为Li+和e-的运输提供了一条快速通道，而且提供了更多的活性中心。
2）实验结果表明，无粘结剂的N-C@P-VN负极在0.1 mA cm−2的半电池中循环100次后，比容量保持在1040 mAh g−1（或2.6 mAh cm−2）。对于组装好的N-C@P-VN//LiFePO4全电池，0.1 C循环300次后的面容量为1.7 mAh cm−2。
N-C衬底和多孔VN网络的协同策略可以指导以相应的掺硫碳纤维为衬底的类似N-C@氮化物或硫化物杂化体系的合理设计。
参考文献
Di Zhao, et al, Covalent interfacial coupling of vanadium nitride with nitrogen-rich carbon textile boosting its lithium storage performance as binder-free anode, Nano Res., 2021
DOI: 10.1007/s12274-021-3853-6
https://doi.org/10.1007/s12274-021-3853-6
