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SnS2纳米花/石墨烯纳米复合物的一步法合成及其增强的锂离子存储性能
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]郑州大学化学与分子工程学院,郑州450001, [2]商丘师范学院化学化工学院、河南省生物分子识别与传感重点实验室,河南商丘476000
  • 相关基金:国家自然科学基金(21575131)和河南省高等学校重点科研项目(16A430025,17A480009)资助
中文摘要:

SnS2由于具有较高的储锂容量(645 mAh·g-1)、价格低廉等优点而受到研究者的广泛关注。但纯SnS2在脱嵌锂过程中存在严重的体积膨胀效应,造成活性物质粉化和剥落,从而导致容量的迅速衰减。针对这一问题,本文采用简单的一步溶剂热法制备了SnS2纳米花/石墨烯(SnS2 NF/GNs)纳米复合物。其中花状SnS2由超薄纳米片组装而成,石墨烯纳米片将SnS2包裹在其中。将该材料用作锂离子电池负极时,SnS2 NF/GNs表现出优越的电化学性能,如:循环200圈后可逆容量仍可达523 mAh·g-1复合物材料提高的储锂性能得益于SnS2和石墨烯的协同效应。纳米结构的SnS2可以有效的缓冲体积的膨胀,缩短锂离子的扩散距离。石墨烯纳米片不仅可以进一步缓冲SnS2体积的膨胀,而且可以提高纳米复合物的导电性。

英文摘要:

SnS2 is considered as an attractive anode material to substitute commercial graphite anodes of lithium-ion batteries due to its high specific capacity of 645 mAh·g-1 as well as low cost. Nevertheless, it suffers poor large volume expansion during the lithiation/delithiation processes, leading to the loss of electrical contact and rapid capacity fading. Herein, by using a facile one-step solvothermal method, SnS2 nanoflower/graphene nanocomposites (SnS2 NF/GNs) were prepared, where flower-like SnS2 hierarchical nanostructures consisting of ultrathin nanoplates, are tightly enwrapped in graphene nanosheets. As anode materials for lithium-ion batteries, the SnS2 NF/GNs electrode exhibit superior electrochemical performance, with a reversible capacity of 523 mAh·g-1 after 200 charge-discharge cycles. The enhanced Li storage performance was attributed to the synergistic effect of SnS2 and graphene. The SnS2 NF can effectively accommodate the volume change and shorten Li+ diffusion distance, while graphene nanosheets can further alleviate the volume expansion of SnS2 and improve the electronic conductivity.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781