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Molecular grafting towards high-fraction active nanodots implanted in N-doped carbon for sodium dual-ion batteries

National Science Review 2021年第7期8卷 146-157页

作者： Sainan Mu Qirong Liu Pinit Kidkhunthod Xiaolong Zhou Wenlou Wang Yongbing Tang Functional Thin Films Research Center Shenzhen Institutes of Advanced Technology Chinese Academy of Sciences Nano Science and Technology Institute University of Science and Technology of China Synchrotron Light Research Institute Key Laboratory of Advanced Materials Processing & Mold Ministry of Education Zhengzhou University

sodium-based dual-ion batteries(Na-DIBs) show a promising potential for large-scale energy storage applications due to the merits of environmental friendliness and low ***,Na-DIBs are generally subject to poor rate capability and cycling stability for the lack of suitable anodes to accommodate large Na~+ ***,we propose a molecular grafting strategy to in situ synthesize tin pyrophosphate nanodots implanted in N-doped carbon matrix(SnP2O7@N-C),which exhibits a high fraction of active SnP2O7up to 95.6 wt% and a low content of N-doped carbon(4.4 wt%) as the conductive *** a result,this anode delivers a high specific capacity~400 mAh g-1at 0.1 A g-1,excellent rate capability up to 5.0 A g-1and excellent cycling stability with a capacity retention of 92% after 1200 cycles under a current density of1.5 A ***,pairing this anode with an environmentally friendly KS6 graphite cathode yields a SnP~2 O7@N-C||KS6 Na-DIB,exhibiting an excellent rate capability up to 30 C,good fast-charge/slow-discharge performance and long-term cycling life with a capacity retention of~96% after 1000 cycles at 20 *** study provides a feasible strategy to develop high-performance anodes with high-fraction active materials for Na-based energy storage applications.

关键词： molecular grafting high-fraction active material tin pyrophosphate N-doped carbon sodium-based dual-ion batteries

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