NiCo2S4六角片作为钠离子电池负极材料的电化学性能及储钠动力学

赵明宇 朱琳 付博文 江素华 周永宁 宋云

引用本文: 赵明宇, 朱琳, 付博文, 江素华, 周永宁, 宋云. NiCo2S4六角片作为钠离子电池负极材料的电化学性能及储钠动力学[J]. 物理化学学报, 2019, 35(2): 193-199. doi: 10.3866/PKU.WHXB201801241 shu
Citation:  ZHAO Mingyu, ZHU Lin, FU Bowen, JIANG Suhua, ZHOU Yongning, SONG Yun. Sodium Ion Storage Performance of NiCo2S4 Hexagonal Nanosheets[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(2): 193-199. doi: 10.3866/PKU.WHXB201801241 shu

NiCo2S4六角片作为钠离子电池负极材料的电化学性能及储钠动力学

    通讯作者: 宋云, songyun@fudan.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(51601040,51572948,51502039)资助项目

摘要: 通过共沉淀以及后续的气相硫化成功制备了横向边长约为2 μm,纵向厚度约为30 nm的NiCo2S4六角片,并研究了其作为钠离子电池负极材料的电化学性能。电化学性能测试结果显示在1000 mA·g-1的电流密度下,NiCo2S4电极循环60次后仍然可保持约387 mAh·g-1的可逆比容量。此外,NiCo2S4电极还具有良好的倍率性能,在200、400、800、1000和2000 mA·g-1的电流密度下,容量分别为542、398、347、300和217 mAh·g-1。通过进一步动力学机制分析发现,NiCo2S4电极的良好的倍率性能得益于其二维片层状结构诱导产生的赝电容。上述结果表明,NiCo2S4纳米六角片是一种极具潜力的钠离子电池负极材料。

English

    1. [1]

      Le, Y.; Yang, J. F.; Lou, X. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13422. doi: 10.1002/anie.201606776

    2. [2]

      Chen, Y. M.; Yu, Y. M.; Li, Z.; Paik, U.; Lou, X. W. Sci. Adv. 2016, 2, 1600021. doi: 10.1126/sciadv.1600021

    3. [3]

      Ye, J.; Chen, T.; Chen, Q.; Chen, W.; Yu, Z.; Xu, S. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 13194. doi: 10.1039/c6ta04196e

    4. [4]

      Zhu, Y. J.; Fan, X. L.; Suo, L. M.; Luo, C.; Gao, T.; Wang, C. S. ACS Nano 2016, 10, 1529. doi: 10.1021/acsnano.5b07081

    5. [5]

      Li, X.; Zai, J.; Xiang, S.; Liu, Y.; He, X.; Xu, Z.; Wang, K.; Ma, Z.; Qian, X. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1601056. doi: 10.1002/aenm.201601056

    6. [6]

      Cabana, J.; Monconduit, L.; Larcher, D.; Palacín, M. R. Adv. Mater. 2010, 22, E170. doi: 10.1002/adma.201000717

    7. [7]

      Kim, H.; Kim, D. J.; Seo, D. H.; Yeom, M. S.; Kang, K.; Kim, D. K.; Jung, Y. Chem. Mater. 2012, 24, 1205. doi: 10.1021/cm300065y

    8. [8]

      Zhu, Y. J.; Choi, S. H.; Fan, X. L.; Shin, J.; Ma, Z. H.; Zachariah, M. R.; Jang, W. C.; Wang, C. S. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1601578. doi: 10.1002/aenm.201601578

    9. [9]

      Lee, E.; Brown, D. E.; Alp, E. E.; Ren, Y.; Lu, J.; Woo, J. J.; Johnson, C. S. Chem. Mater. 2015, 27, 6755. doi: 10.1021/acs.chemmater.5b02918

    10. [10]

      Liu, H.; Jia, M. Q.; Zhu, Q. Z.; Cao, B.; Chen, R. J.; Wang, Y.; Wu, F.; Xu, B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 26878. doi: 10.1021/acsami.6b09496

    11. [11]

      Jache, B.; Adelhelm, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 10169. doi: 10.1002/anie.201403734

    12. [12]

      Che, H.; Chen, S.; Xie, Y.; Wang, H.; Amine, K.; Liao, X.; Ma, Z. Energy Environ. Sci. 2017, 10, 1075. doi: 10.1039/C7EE00524E

    13. [13]

      Li, T.; Xu, Y.; Xing, F.; Cao, X.; Bian, J.; Wang, N.; Wang, Z. L. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1700124. doi: 10.1002/aenm.201700124

    14. [14]

      Zou, R.; Zhang, Z.; Yuen, M. F.; Sun, M.; Hu, J.; Lee, C. S.; Zhang, W. NPG Asia Mater. 2015, 7, 195. doi: 10.1038/am.2015.63

    15. [15]

      Kang, W.; Wang, Y.; Xu, J. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 7667. doi: 10.1039/C7TA00003K

    16. [16]

      Chen, S.; Qiao, S. Z. ACS Nano 2013, 7, 10190. doi: 10.1021/nn404444r

    17. [17]

      Wu, X.; Li, S.; Wang, B.; Liu, J.; Yu, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 11554. doi: 10.1039/C7CP00509A

    18. [18]

      Yuan, D. X.; Huang, G.; Yin, D. M.; Wang, X. X.; Wang, C. L.; Wang, L. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 18178. doi: 10.1021/acsami.7b02176

    19. [19]

      Xiao, Y.; Lee, S. H.; Sun, Y. K. Adv. Energy Mater. 2016, 7, 1601329. doi: 10.1002/aenm.201601329

    20. [20]

      Chen, S. Q.; Wu, S.; Shen, L. F.; Zhu, C. B.; Huang, Y. Y.; Xi, K.; Maier, J.; Yu, Y. Adv. Mater. 2017, 1700431. doi: 10.1002/adma.201700431

    21. [21]

      刘家辉, 张辉, 崔艳华, 刘效疆, 刘劲松. 无机化学学报, 2015, 32, 2331 doi: 10.11826/CJIC.2015.306Liu, J. H. ; Zhang, H. ; Liu, X. J. ; Liu, J. S. Inorg. Chem. 2015, 32, 2331.

    22. [22]

      Kyle, C. K.; Stephany, G.; Naween, D.; Jonathan, L. S.; Souza, J. P.; Trevor, H. C.; Mark, A. C.; Adam, H.; Simon, M. H.; Mullins, B. C. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 14209. doi: 10.1039/c4ta02684e

    23. [23]

      Hu, T. T.; Liu, Z. G.; Borkiewicz, O. J.; Cheng, J.; Hua, X.; Dunstan, M. T.; Yu, X. Q.; Wiaderek, K.M.; Du, L. S.; Chapman, K. W.; et al. Nat. Mater. 2013, 12, 1130. doi: 10.1038/NMAT3784

    24. [24]

      李婷, 龙志辉, 张道洪.物理化学学报, 2016, 32, 573 doi: 10.3866/PKU.WHXB201511105Li, T.; Long, Z. H.; Zhang, D. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 573. doi: 10.3866/PKU.WHXB201511105

    25. [25]

      Slater, M. D.; Kim, D.; Lee, E.; Johnson, C. S. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 947. doi: 10.1002/adfm.v23.8

    26. [26]

      Song, Y.; Chen, Z.; Li, Y.; Qin, C.W.; Fang, F.; Zhou, Y.; Hu, L.; Sun, D. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 9022. doi: 10.1039/C7TA01758H

    27. [27]

      Wu, X.; Li, S.; Wang, B.; Liu, J.; Yu, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 4505. doi: 10.1039/c5cp07541f

    28. [28]

      Song, Y.; Cao, Y.; Wang, J.; Zhou, Y. N.; Fang, F.; Li, Y.; Gao, S. P.; Gu, Q. F.; Hu, L.; Sun, D. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 3, 21334. doi: 10.1021/acsami.6b05506

    29. [29]

      Brezensinski, T.; Wang, J.; Tolbert, S. H.; Dunn, B. Nat. Mater. 2010, 9, 146. doi: 10.1038/nmat2612

    30. [30]

      Sun, R. M.; Wei, Q. L.; Sheng, J. Z.; Shi, C. W.; An, Q. Y.; Lin, S. J.; Mai, L. Q. Nano Energy 2017, 35, 396. doi: 10.1016/j.nanoen.2017.03.036

    31. [31]

      Simon, P.; Gogotsi, Y.; Dunn, B. Science 2014, 343, 1210. doi: 10.1126/science.1249625

    32. [32]

      Chao, D. L.; Zhu, C. R.; Yang, P. H.; Xia, X. H.; Liu, J. L.; Wang, J.; Fan, X. F.; Savilov, S. V.; Lin, J. Y.; Fan, H. J.; et al. Nat. Commun. 2016, 7, 12122. doi: 10.1038/ncomms12122

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  24
  • 文章访问数:  1546
  • HTML全文浏览量:  226
文章相关
  • 发布日期:  2019-01-15
  • 收稿日期:  2018-01-11
  • 接受日期:  2018-01-22
  • 修回日期:  2018-01-21
  • 网络出版日期:  2018-01-24
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章