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Facile Fabrication of Fe2O3 Nanoparticles Anchored on Carbon Nanotubes as High‐Performance Anode for Lithium‐Ion Batteries
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-07-02 , DOI: 10.1002/celc.201800441 Hua Fang 1 , Wei Zou 1 , Ji Yan 1 , Yalan Xing 2 , Shichao Zhang 2
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-07-02 , DOI: 10.1002/celc.201800441 Hua Fang 1 , Wei Zou 1 , Ji Yan 1 , Yalan Xing 2 , Shichao Zhang 2
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Fe2O3 nanoparticles (<10 nm) anchored on carbon nanotubes (denoted as Fe2O3‐NPs@CNT) are synthesized by a facile electrophoretic deposition strategy. In the composite, CNTs are utilized to construct a conductive matrix for uniformly dispersing Fe2O3‐NPs, building up a hierarchically porous architecture. The Fe2O3‐NPs anchored on CNTs can function as active sites for electrochemical reactions and facilitate fast electrochemical reaction kinetics, endowing the composite with improved electrochemical reversibility and desirable lithium storage capacity. The CNT framework can tightly hold Fe2O3‐NPs and thus provides fast electron transport to Fe2O3‐NPs, favouring high power performance in lithium‐ion batteries. The hierarchically porous structure can buffer the volume expansion/contraction caused by lithium insertion/extraction reactions. As expected, the composite delivers an ultrahigh reversible lithium storage capacity of 1231 mA h g−1 after 750 cycles at a high current rate of 1 A g−1. After tolerating the repeated volume fluctuation in the long cycle test, the composite still maintains its nanoporous architecture.
中文翻译：
固定在碳纳米管上的Fe2O3纳米粒子的制备，可作为锂离子电池的高性能阳极
通过简便的电泳沉积策略合成了锚定在碳纳米管上的Fe 2 O 3纳米颗粒（<10 nm）（表示为Fe 2 O 3 -NPs @ CNT）。在复合材料中，碳纳米管被用来构造导电基质，以均匀地分散Fe 2 O 3 -NPs，从而建立起分层的多孔结构。锚固在CNT上的Fe 2 O 3 -NPs可以充当电化学反应的活性位点，并促进快速的电化学反应动力学，使复合材料具有改善的电化学可逆性和理想的锂存储能力。碳纳米管骨架可以牢固地保持Fe 2 O 3NPs，因此可将电子快速传输到Fe 2 O 3 NPs，有利于锂离子电池的高功率性能。分层多孔结构可以缓冲由锂插入/萃取反应引起的体积膨胀/收缩。如所期望的，复合材料在750次循环后以1 A g -1的高电流速率提供了1231 mA h g -1的超高可逆锂存储容量。在长周期测试中忍受反复的体积波动后，复合材料仍保持其纳米多孔结构。
更新日期：2018-07-02
中文翻译：
固定在碳纳米管上的Fe2O3纳米粒子的制备，可作为锂离子电池的高性能阳极
通过简便的电泳沉积策略合成了锚定在碳纳米管上的Fe 2 O 3纳米颗粒（<10 nm）（表示为Fe 2 O 3 -NPs @ CNT）。在复合材料中，碳纳米管被用来构造导电基质，以均匀地分散Fe 2 O 3 -NPs，从而建立起分层的多孔结构。锚固在CNT上的Fe 2 O 3 -NPs可以充当电化学反应的活性位点，并促进快速的电化学反应动力学，使复合材料具有改善的电化学可逆性和理想的锂存储能力。碳纳米管骨架可以牢固地保持Fe 2 O 3NPs，因此可将电子快速传输到Fe 2 O 3 NPs，有利于锂离子电池的高功率性能。分层多孔结构可以缓冲由锂插入/萃取反应引起的体积膨胀/收缩。如所期望的，复合材料在750次循环后以1 A g -1的高电流速率提供了1231 mA h g -1的超高可逆锂存储容量。在长周期测试中忍受反复的体积波动后，复合材料仍保持其纳米多孔结构。
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