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A Dual Protection System for Heterostructured 3D CNT/CoSe2/C as High Areal Capacity Anode for Sodium Storage.
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-01-21 , DOI: 10.1002/advs.201902907 Muhammad Yousaf 1, 2 , Yijun Chen 1 , Hassina Tabassum 1 , Zhipeng Wang 1 , Yunsong Wang 1 , Adeel Y Abid 2 , Asif Mahmood 3 , Nasir Mahmood 4 , Shaojun Guo 1 , Ray P S Han 1 , Peng Gao 2
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2020-01-21 , DOI: 10.1002/advs.201902907 Muhammad Yousaf 1, 2 , Yijun Chen 1 , Hassina Tabassum 1 , Zhipeng Wang 1 , Yunsong Wang 1 , Adeel Y Abid 2 , Asif Mahmood 3 , Nasir Mahmood 4 , Shaojun Guo 1 , Ray P S Han 1 , Peng Gao 2
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3D electrode design is normally opted for multiple advantages, however, instability/detachment of active material causes the pulverization and degradation of the structure, and ultimately poor cyclic stability. Here, a dually protected, highly compressible, and freestanding anode is presented for sodium-ion batteries, where 3D carbon nanotube (CNT) sponge is decorated with homogeneously dispersed CoSe2 nanoparticles (NPs) which are protected under carbon overcoat (CNT/CoSe2/C). The 3D CNT sponge delivers enough space for high mass loading while providing high mechanical strength and faster conduction pathway among the NPs. The outer amorphous carbon overcoat controls the formation of solid electrolyte interphase film by avoiding direct contact of CoSe2 with electrolyte, accommodates large volume changes, and ultimately enhances the overall conductivity of cell and assists in transmitting electron to an external circuit. Moreover, the hybrid can be densified up to 11-fold without affecting its microstructure that results in ultrahigh areal mass loading of 17.4 mg cm-2 and an areal capacity of 7.03 mAh cm-2 along with a high gravimetric capacity of 531 mAh g-1 at 100 mA g-1. Thus, compact and smart devices can be realized by this new electrode design for heavy-duty commercial applications.
中文翻译：
异质结构 3D CNT/CoSe2/C 作为钠存储高面积容量阳极的双重保护系统。
3D电极设计通常具有多种优点，然而，活性材料的不稳定/脱离会导致结构的粉碎和降解，最终导致循环稳定性差。这里，提出了一种用于钠离子电池的双重保护、高度可压缩的独立式阳极，其中 3D 碳纳米管 (CNT) 海绵装饰有均匀分散的 CoSe2 纳米粒子 (NP)，这些纳米粒子受到碳外涂层 (CNT/CoSe2/C) 的保护）。3D CNT 海绵为高质量负载提供了足够的空间，同时提供了高机械强度和 NP 之间更快的传导路径。外层无定形碳涂层通过避免CoSe2与电解质直接接触来控制固体电解质界面膜的形成，适应大的体积变化，最终增强电池的整体电导率并协助将电子传输到外部电路。此外，该混合材料可以在不影响其微观结构的情况下致密化高达 11 倍，从而产生 17.4 mg cm-2 的超高面积质量负载和 7.03 mAh cm-2 的面积容量以及 531 mAh g-2 的高重量容量。 1 在 100 mA g-1 下。因此，通过这种用于重型商业应用的新电极设计可以实现紧凑和智能的设备。
更新日期：2020-01-22
中文翻译：
异质结构 3D CNT/CoSe2/C 作为钠存储高面积容量阳极的双重保护系统。
3D电极设计通常具有多种优点，然而，活性材料的不稳定/脱离会导致结构的粉碎和降解，最终导致循环稳定性差。这里，提出了一种用于钠离子电池的双重保护、高度可压缩的独立式阳极，其中 3D 碳纳米管 (CNT) 海绵装饰有均匀分散的 CoSe2 纳米粒子 (NP)，这些纳米粒子受到碳外涂层 (CNT/CoSe2/C) 的保护）。3D CNT 海绵为高质量负载提供了足够的空间，同时提供了高机械强度和 NP 之间更快的传导路径。外层无定形碳涂层通过避免CoSe2与电解质直接接触来控制固体电解质界面膜的形成，适应大的体积变化，最终增强电池的整体电导率并协助将电子传输到外部电路。此外，该混合材料可以在不影响其微观结构的情况下致密化高达 11 倍，从而产生 17.4 mg cm-2 的超高面积质量负载和 7.03 mAh cm-2 的面积容量以及 531 mAh g-2 的高重量容量。 1 在 100 mA g-1 下。因此，通过这种用于重型商业应用的新电极设计可以实现紧凑和智能的设备。
京公网安备 11010802027423号