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Template-Free Synthesis of Sb_2S_3 Hollow Microspheres as Anode Materials for Lithium-Ion and sodium-Ion Batteries

Nano-Micro Letters 2018年第1期10卷 105-116页

作者： Jianjun Xie Li Liu Jing Xia Yue Zhang Min Li Yan Ouyang Su Nie Xianyou Wang National Base for International Science and Technology Cooperation National Local Joint Engineering Laboratory for Key Materials of New Energy Storage Battery Hunan Province Key Laboratory of Electrochemical Energy Storage and Conversion School of Chemistry Xiangtan University Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education) Nankai University

Hierarchical Sb_2S_3 hollow microspheres assembled by nanowires have been successfully synthesized by a simple and practical hydrothermal reaction. The possible formation process of this architecture was investigated by X-ray diffraction, focused-ion beam-scanning electron microscopy dual-beam system, and transmission electron microscopy. When used as the anode material for lithium-ion batteries, Sb_2S_3 hollow microspheres manifest excellent rate property and enhanced lithium-storage capability and can deliver a discharge capacity of 674 m Ah g^(-1) at a current density of 200 m A g^(-1) after 50 cycles. Even at a high currentdensity of 5000 m A g^(-1), a discharge capacity of541 m Ah g^(-1) is achieved. Sb_2S_3 hollow microspheres also display a prominent sodium-storage capacity and maintain a reversible discharge capacity of 384 m Ah g^(-1) at a current density of 200 m A g^(-1) after 50 cycles. The remarkable lithium/sodium-storage property may be attributed to the synergetic effect of its nanometer size and three-dimensional hierarchical architecture, and the outstanding stability property is attributed to the sufficient interior void space,which can buffer the volume expansion.

关键词： Sb2S3 Hollow microspheres Anode material Lithium-ion batteries sodium-storage property

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