异质双壳蛋黄-蛋壳结构的Fe₃O₄磁性纳米盒子的储锂性能研究

赵荣芳，沈枭，吴倩卉，张秀娥，李文龙，高歌，朱凌云，倪鲁彬，刁国旺*，陈铭*

【论文简介】

扬州大学化学化工学院陈铭副教授和刁国旺教授（共同通讯作者）在ACS Applied Materials & Interfaces上发表题为“Heterogeneous Double-Shelled Constructed Fe₃O₄Yolk−Shell Magnetite Nanoboxes with Superior Lithium Storage Performances”的研究文章。博士研究生赵荣芳为该论文的第一作者。该文章设计构造了一种以二氧化锡和氮掺杂碳为双壳，以Fe₃O₄为核，且间隙可调的双层蛋黄-蛋壳结构的磁性纳米盒子（Fe₃O₄@SnO₂@C-N），并将其作为负极材料应用到锂离子电池中。由于其特殊的核壳结构，在锂离子的嵌入/脱出过程中可有效缓解体积膨胀作用。二氧化锡和氮掺杂碳的存在，可提高材料的导电性，从而增强储锂性能。另外，双金属氧化物表现出优越的协同作用，有利于电化学反应的进行。与前驱体Fe₂O₃纳米立方体和中间产物Fe₂O₃@SnO₂纳米盒子相比，双壳蛋黄-蛋壳结构的Fe₃O₄@SnO₂@C-N磁性纳米盒子作为离子电池负极材料时，具有高的比容量（在0.5 A/g电流密度下比容量为870 mA h g^-1）、良好的倍率性能和循环稳定性，在3 A/g电流密度下比容量为670 mA h g^-1，能够稳定循环600圈。该工作为构建和设计优良电化学性能的其他核壳结构阳极纳米材料提供了有效的策略。

论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b07443

（ACS Appl. Mater. Interfaces,2017,9(29), 24662–24670）