CTM蓄电池应用中卵黄壳结构的性能表现

蛋黄壳结构因其能够有用按捺充放电过程中的粉化现象，在钠离子电池使用领域备受重视。230类似地，关于核壳结构而言，研究已证实锡、锑和铁是提高储钠容量的潜力资料。Kim及其研究团队通过Fe制备了氮掺杂碳（NC）包覆的蛋黄壳结构资料Fe3纳米颗粒与盐酸多巴胺在酸性介质中进行蚀刻，随后于氩气氛围中500°C煅烧5小时。该氮掺杂碳资料（NC）提供了丰厚的活性位点与高效电子传导才能。铁基资料中共同的空腔结构4@NC蛋黄及蛋黄-壳结构展现出594 mA h g2的高可逆容量（在100 mA g电流密度下循环100次）3具有多孔碳壳（约30纳米）和二氧化硅颗粒蚀刻发生的空地（约20纳米）的蛋黄-壳结构硫化铁-碳纳米球体，展现出增强的钠存储容量。此外，这种纳米级硫化铁-碳资料的容量达到545毫安时每克3在0.2C（100毫安每克）条件下循环超过100次4但是，当将锡@碳蛋黄-壳资料中的碳壳厚度减小至10纳米时−1其循环功能更高（在1.0和2.0安每克条件下循环500次后容量分别为516和368毫安时每克−1.231此外，碳纳米立方体相比纤维结构能更有用地缓冲体积扩展包。−1 over 100 cycles at 0.2C (100 mA g−1).96 However, decreasing the carbon shell thickness to 10 nm in Sn3P4@C yolk–shell materials resulted in a higher cycling performance (516 and 368 mA h g−1 after 500 cycles at 1.0 and 2.0 A g−1, respectively). Furthermore, the carbon nanocubes could buffer the volume expansion better than the fibre structure.128
当蛋黄壳结构与碳球结合时，循环稳定性得到提高。Kanget al.在300℃下使用硒化氢蒸气组成了蛋黄壳结构MoSe2的褶皱纳米片2微球，在0.2 A g-1电流密度下循环50次后展现出433 mA h g-1−1的储钠容量。此处所述蛋黄壳结构MoSe2的褶皱纳米片−1实现了钠储存才能的提高。2进一步地，当选用多孔碳润饰时，其循环稳定性得到增强。Chen及其合作者以Ni(NO232为质料，在多孔碳纤维上制备了蛋黄-壳结构NiS纳米颗粒2其中3)2通过对多孔碳纤维通道进行亲水处理，该资料展现出534 mA h g的高可逆容量，在0.1C倍率下循环300次后仍坚持85%的容量坚持率。此外，该资料还表现出245 mA h g−1以10C的高倍率进行充放电时表现出优异的功能。这一杰出功能归因于其通过长时间热处理取得的高度多孔结构，该结构具有949平方米的比表面积%% 以及同时存在的微孔（小于2纳米）和介孔（5-15纳米）结构。−1 at a high rate of 10C. This excellent performance is attributed to its highly porous structure obtained from a longer duration of heating treatment, resulting in a surface area of 949 m2 g−1 and the presence of both micropores (<2 nm) and mesopores (5–15 nm).233
作为另一影响因素，资料描摹是决定钠存储容量的要害参数。过渡元素润饰的一维结构在钠离子电池使用中表现出优异功能。由铁元素构成的项链状结构3N@C蛋黄-壳结构（通过静电纺丝聚丙烯腈制备）展现出杰出的循环稳定性，其容量达到248 mA h g−1在2安每克电流密度下−1.115其杰出功能表明，Fe3N或PAN纤维的功能提高幅度显著高于从前讨论的Fe基资料3或硫化铁。此外，可在电极结构中故意规划孔隙以优化离子分散途径，提高活性资料对电解质离子的可及性。电池内部的孔隙或空地能在不献身活性资料的前提下下降整体质量。鉴于能量密度通常以单位质量能量衡量，通过质量减少即可取得高能量密度。4 or iron sulphide. Moreover, voids can be intentionally designed within the electrode structure to improve the ion diffusion pathways and enhance the accessibility of the active material to the electrolyte ions. Voids or empty spaces within a battery reduce the overall mass of the battery without sacrificing the active material. Given that the energy density is typically measured in terms of energy per unit mass, by reducing the mass, a high energy density is obtained.
虽然不同描摹的化合物功能难以直接比较，但整体而言微球结构相较于纳米线展现出更优异的功能。同样地，选用聚乙二醇-400组成并经SiO2层刻蚀取得的卵黄-壳结构SnO2@void@C纳米线，在50 mA g−1电流密度下表现出401 mA h g−1.126的比容量。此外，多面体化合物在钠离子电池使用中引起了广泛重视。Zhang课题组制备的Sb@C卵黄-壳微球结构显示出400 mA h g−1在1 A g⁻¹电流密度下循环300次后−1.234
蛋黄-壳介孔八面体结构在0.2和16 A g−1电流密度下分别展现出597.2和361.9 mA h g−1的比容量。此外，八面体蛋黄-壳结构是通过Se和Co在ZIF-67上的柯肯达尔效应构成的。其孔径分布在2-10 nm范围内，表现出优异的倍率功能。203此外，蛋黄-壳纳米盒因其储钠才能而受到广泛重视。235周课题组制备了蛋黄-壳Fe7@C纳米盒与Fe8@C纳米立方体。蛋黄-壳结构Fe3@C纳米盒体结构相较于立方体结构展现出更高的循环稳定性和库仑功率。4同样地，双壳立方体结构表现出极高的循环稳定性。近期，蛋黄-双壳立方体SnS@N-S共掺杂碳资料在1 A g电流密度下通过1500次循环后容量坚持率达83.5%。7Mai及其合作者制备了具有蜂窝状碳壳的介孔CoS蛋黄结构，该结构展现出532 mA h g的杰出循环容量。8在0.2 A g^-1电流密度下循环100次后236由间苯二酚甲醛结构衍生出了类肺泡状碳壳结构。但是，聚多巴胺涂层的箱型空心卵黄壳结构比间苯二酚甲醛涂层表现出更优异的功能。在过渡金属卵黄-壳中空球体中，镍钴(NiCo)−1卵黄-壳结构，237Ni−1磷@碳(P@C)卵黄-壳纳米复合资料，−1.238GF/FeS2@C,4蛋黄壳结构CoMoO14纳米球2已被证实是高效的钠存储资料。239 GF/FeS2@C,240 and yolk–shell CoMoO4 nanospheres241 have been found to be efficient sodium storage materials.