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Three-dimensional au/carbon nanotube-graphene foam hybrid nanostructure for dendrite free sodium metal anode with long cycle stability

引用

Journal of Materials Science & Technology 2022年第23期118卷 128-136页

作者： Zhenxin Huang Zixuan Wang Bofang Tian Tingting Xu Caiyun Ma Zhuangfei Zhang Jinhao Zang Dezhi Kong Xinjian Li Ye Wang Key Laboratory of Material Physics Ministry of EducationSchool of Physics and MicroelectronicsZhengzhou UniversityZhengzhou 450052China

Sodium metal anode has been attracting widely research attention due to its large capacity and low electrode potential as the anode of sodium-ion ***,the uncontrollable growth of Na dendrite is one of the critical issues for its real ***,a three-dimensional(3 D) nanostructure composed of gold nanoparticles(au nps) supported on 3 D carbon nanotube-graphene foam(3 D CNT-GF)was designed and fabricated as the host of sodium metal ***@3 D au/CNT-GF anode can deliver a Coulombic efficiency of 99.14% and stably cycle for 2600 h at 1 mA cm^(-2) with 1 mAh cm^(-2).It can cycle for 300 h at 5 mA cm^(-2) with 1 mAh cm^(-2).Detailed results indicate that its excellent electrochemical performance can be attributed to the unique macroporous structure and sodiophilic surface formed by au nps guiding the uniform sodium metal deposition enabled a dendrite-free morphology investigated by the ex-situ SEM and in-situ optical *** last,a full cell was assembled with Na@3 D au/CNT-GF as the anode and Na_(3) V_(2)(PO_(4))_(3)@C as the *** can deliver a capacity of 84.6 mAh g^(-1) at 100 mA g^(-1)after 200 *** results demonstrate that 3 D au/CNT-GF is a promising sodium metal anode host.

关键词： 3D au/CNT-GF sodiophilic au nps Dendrite free Uniform deposition In-situ optical microscopy investigation

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