活性物质和电极的多孔结构设计是实现锂氧电池中氧气电极高容量和良好可逆性的关键措施.
武汉理工大学刘金平课题组报道了一种新颖的三维复刻策略,并用于设计锂氧电池氧气电极用多孔碳材料的三维结构.文章近期发表于ScienceChinaMaterials,,doi:10./s---3
图1三维复刻纳米材料的路线
作为一个实例,采用聚多巴胺包覆层为碳源,通过完整复制纳米结构氧化锌模板的形貌,成功地制备了由扭曲的中空碳纳米片组装而成的花球状碳微球.
作为氧气电极的活性物质,花球状碳微球的三维多孔结构不仅能容纳放电产物过氧化锂,同时也能保持离子和气体的扩散通道.此外,氮掺杂引入的高缺陷为氧还原/析出反应提供了充足的活性位点.从而,花球状碳微球表现出高达.7?mAh/g的比容量和优异的可逆性.
本工作呈现了一种用于能源存储和转化的多孔碳材料的三维结构的有效可控制备方法,即复制过渡金属氧化物模板的纳米结构.
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