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Size-Controllable N-Doped Porous Carbon Synthesized from a Metal–Organic Framework Enables High-Performance Lithium/Sodium-Ion Batteries

发布时间 : 2024-08-23      点击量:

Amei Cheng, Guang Yu*, Junhan Pu, Zhiqi Gong, Jianwen Liu, Shiquan Wang*, and Jianfeng Mao*, Size-Controllable N-doped Porous Carbon Derived from Metal-Organic Framework Enables High-Performance Lithium-Ion/Sodium-Ion Batteries, Energy & Fuels, 2024, XXXX, XXX, XXX-XXX.

纳米多孔碳材料作为锂离子电池(LIB)和钠离子电池(SIB)的极有前景的阳极引起了广泛关注。在这项工作中,通过简单的过程从金属有机框架(MOF)合成了不同尺寸的氮掺杂纳米多孔碳(NPC)颗粒。当用作LIB和SIB的负极材料时,这些NPC在Li+和Na+离子的存储方面表现出优异的性能。对于LIB,平均直径为200 nm的NPC颗粒在100次循环后在0.1 mA·g-1下表现出1503 mAh·g-1的保留容量,在1000次循环后在2 A·g-1下表现出738 mAh·g-1 的保留容量。对于SIB,平均直径为50 nm的NPC颗粒在500次循环后在0.1 mA·g-1下表现出508 mAh·g-1的高容量,在1000次循环后在5 A·g-1下表现出238.5 mAh·g-1 的高容量。 NPC在LIB和SIB中的优异电化学性能主要归因于尺寸小、含氮、介孔和微孔特性。这些发现表明,MOF 衍生的 NPC 颗粒提供了一种有效的合成方法,并扩大了碳基负极材料的应用潜力。


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