Small:一种竞争碳化-刻蚀碳化新策略用于合成高氮掺杂碳基连续导电网络结构

发展结构可控、性能优异碳基电极材料的新型碳化策略依旧是能量储存与转换领域最为关注的焦点之一。近日,安徽农业大学刘思良博士报道了一种独特的竞争碳化-刻蚀热解新策略,构筑了ZIF-8衍生的高氮掺杂碳纳米多面体/碳纳米片(NCP@CNS)连续导电网络结构并用作高性能超级电容器的电极材料。复旦大学赵哲为共同第一作者,内蒙古大学王勤教授为共同通讯作者。

作者采用了一种竞争碳化-刻蚀的合成策略,通过将ZIF-8前驱体在共晶LiCl/KCl熔融盐中热解实现了NCP@CNS纳米杂化材料的制备。实验结果表明,具有多级孔结构的复合材料可作为离子存储器为离子运输提供高效的传输通道,构建快速的电子传输路径,还可以有效抑制电极材料在循环充放电过程中发生的体积膨胀和收缩。NCP@CNS电极材料可提供高达320 F g-1的比电容,最大能量密度为22.2 W h

这项工作深入理解了共晶熔融盐对ZIF-8热解碳化产物结构调控的作用机理,不仅为碳基连续导电网络结构的可控构筑提供了一种环境友好的简便策略,而且为金属有机框架(MOF)衍生的高储能高功率碳基电极材料的的精确设计带来了启示。

论文信息:

Nitrogen-Doped Carbon Networks with Consecutive Conductive Pathways from a Facile Competitive Carbonization-Etching Strategy for High-Performance Energy Storage

Siliang Liu*, Zhe Zhao, Li Jin, Jing Sun, Chenlu Jiao, Qin Wang*

Small

DOI: 10.1002/smll.202104375

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202104375