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Graphitic Carbon Quantum Dots Modified nickel cobalt sulfide as Cathode Materials for Alkaline Aqueous Batteries

Nano-Micro Letters 2020年第2期12卷 1-18页

作者： Yirong Zhu Jingying Li Xiaoru Yun Ganggang Zhao Peng Ge Guoqiang Zou Yong Liu Hongshuai Hou Xiaobo Ji College of Metallurgy and Material Engineering Hunan University of TechnologyZhuzhou 412007People’s Republic of China College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083People’s Republic of China State Key Lab of Powder Metallurgy Central South UniversityChangsha 410083People’s Republic of China

Carbon quantum dots(CQDs)as a new class of emerging materials have gradually drawn researchers’concern in recent *** this work,the graphitic CQDs are prepared through a scalable approach,achieving a high yield with more than 50%.The obtained CQDs are further used as structure-directing and conductive agents to synthesize novel N,S-CQDs/NiCo2S4 composite cathode materials,manifesting the enhanced electrochemical properties resulted from the synergistic effect of highly conductive N,S-codoped CQDs offering fast electronic transport and unique micro-/nanostructured NiCo2S4 microspheres with Faradaic redox characteristic contributing large ***,the nitrogen-doped reduced graphene oxide(N-rGO)/Fe2O3 composite anode materials exhibit ultrahigh specific capacity as well as significantly improved rate property and cycle performance originating from the high-capacity prism-like Fe2O3 hexahedrons tightly wrapped by highly conductive N-rGO.A novel alkaline aqueous battery assembled by these materials displays a specific energy(50.2 Wh kg^−1),ultrahigh specific power(9.7 kW kg^−1)and excellent cycling performance with 91.5%of capacity retention at 3 A g^−1 for 5000 *** present research offers a valuable guidance for the exploitation of advanced energy storage devices by the rational design and selection of battery/capacitive composite materials.

关键词： Energy storage Alkaline aqueous batteries Carbon quantum dot nickel cobalt sulfide

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