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Hierarchical Porous Nanosheets Constructed by Graphene‐Coated, Interconnected TiO2 Nanoparticles for Ultrafast Sodium Storage
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2018-01-15 , DOI: 10.1002/adma.201705788 Baosong Li 1 , Baojuan Xi 1 , Zhenyu Feng 1 , Yue Lin 2 , Jincheng Liu 1 , Jinkui Feng 3 , Yitai Qian 1, 2 , Shenglin Xiong 1
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2018-01-15 , DOI: 10.1002/adma.201705788 Baosong Li 1 , Baojuan Xi 1 , Zhenyu Feng 1 , Yue Lin 2 , Jincheng Liu 1 , Jinkui Feng 3 , Yitai Qian 1, 2 , Shenglin Xiong 1
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Sodium‐ion batteries (SIBs) are considered promising next‐generation energy storage devices. However, a lack of appropriate high‐performance anode materials has prevented further improvements. Here, a hierarchical porous hybrid nanosheet composed of interconnected uniform TiO2 nanoparticles and nitrogen‐doped graphene layer networks (TiO2@NFG HPHNSs) that are synthesized using dual‐functional C3N4 nanosheets as both the self‐sacrificing template and hybrid carbon source is reported. These HPHNSs deliver high reversible capacities of 146 mA h g−1 at 5 C for 8000 cycles, 129 mA h g−1 at 10 C for 20 000 cycles, and 116 mA h g−1 at 20 C for 10 000 cycles, as well as an ultrahigh rate capability up to 60 C with a capacity of 101 mA h g−1. These results demonstrate the longest cyclabilities and best rate capability ever reported for TiO2‐based anode materials for SIBs. The unprecedented sodium storage performance of the TiO2@NFG HPHNSs is due to their unique composition and hierarchical porous 2D structure.
中文翻译：
石墨烯涂层的相互连接的TiO2纳米颗粒构成的多层多孔纳米片，用于超快的钠存储
钠离子电池（SIB）被认为是有前途的下一代能量存储设备。但是，缺乏合适的高性能阳极材料阻碍了进一步的改进。在这里，一个分层的多孔杂化纳米片由相互连接的均匀TiO 2纳米粒子和氮掺杂的石墨烯层网络（TiO 2 @NFG HPHNSs）组成，使用双功能C 3 N 4纳米片作为自牺牲模板和杂化碳合成报道来源。这些HPHNSs递送146毫安汞柱高可逆容量-1在5℃8000次，129毫安汞柱-1在10℃20 000次循环，和116毫安汞柱-1在20 C下进行10 000次循环，以及高达60 C的超高倍率能力，并具有101 mA hg -1的能力。这些结果证明了针对SIB的基于TiO 2的阳极材料所报道的最长的循环能力和最佳的倍率能力。TiO 2 @NFG HPHNSs前所未有的钠存储性能是由于其独特的成分和分层的多孔2D结构。
更新日期：2018-01-15
中文翻译：
石墨烯涂层的相互连接的TiO2纳米颗粒构成的多层多孔纳米片，用于超快的钠存储
钠离子电池（SIB）被认为是有前途的下一代能量存储设备。但是，缺乏合适的高性能阳极材料阻碍了进一步的改进。在这里，一个分层的多孔杂化纳米片由相互连接的均匀TiO 2纳米粒子和氮掺杂的石墨烯层网络（TiO 2 @NFG HPHNSs）组成，使用双功能C 3 N 4纳米片作为自牺牲模板和杂化碳合成报道来源。这些HPHNSs递送146毫安汞柱高可逆容量-1在5℃8000次，129毫安汞柱-1在10℃20 000次循环，和116毫安汞柱-1在20 C下进行10 000次循环，以及高达60 C的超高倍率能力，并具有101 mA hg -1的能力。这些结果证明了针对SIB的基于TiO 2的阳极材料所报道的最长的循环能力和最佳的倍率能力。TiO 2 @NFG HPHNSs前所未有的钠存储性能是由于其独特的成分和分层的多孔2D结构。
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