DOI: 10.1039/D0SE01089H
Sb和Sb2O3具有成本低、理论容量大等优点,是一种极具吸引力的钠离子电池负极材料。然而,严重的体积膨胀导致循环稳定性较差,这在很大程度上阻碍了它们的发展。在这项工作中,研究者采用静电纺丝和碳热还原法轻松合成了Sb/Sb2O3@N掺杂碳纳米纤维膜。当柔性Sb/Sb2O3@NCNFs膜直接用作钠离子电池的自支撑电极时,其显示出较高的比容量和出色的循环稳定性(在0.1 A g-1下的100次循环后为527.3 mAh g-1)。即使在1 A g-1下,经过700次循环后,它仍可提供约400 mAh g-1的可逆比容量。柔性自支撑设计、简单的合成方法和出色的电化学性能,使Sb/Sb2O3@NCNFs电极成为钠离子电池理想的负极候选材料。
图1.Sb/Sb2O3@NCNFs膜的制备示意图。
图2.(a)Sb/Sb2O3@NCNFs膜的XRD图,(b)Sb/Sb2O3@NCNFs膜的C 1s,(c)N 1s和(d)Sb 3d XPS光谱。
图3.(a)Sb/Sb2O3@NCNFs膜的SEM,(b-c)STEM,(d-e)HRTEM和(f)HAADF STEM图像,(g-k)C、N、O和Sb的相应EDS映射。
图4.(a)Sb/Sb2O3@NCNFs膜前三个循环的CV曲线,(b)在0.1 A g-1下Sb/Sb2O3@NCNFs膜的恒电流充放电曲线,(c)Sb/Sb2O3@NCNFs膜、Sb@C和NCNFs在0.1 A g-1下的循环性能,(d)当电流密度为0.1至5 A g-1时,Sb/Sb2O3@NCNFs膜、Sb@C和NCNFs的倍率性能,(e)在1.0 A g-1的高电流密度下,Sb/Sb2O3@NCNFs膜、Sb@C和NCNFs的长期循环稳定性。
图5.(a)在不同扫描速率下Sb/Sb2O3@NCNFs的CV曲线,(b)在不同扫描速率下电容和扩散控制贡献的百分比。