journal article·2019-01

Electrospun free-standing N-doped C@SnO2 anode paper for flexible Li-ion batteries

Xing Liu, Yunhong Jiang, Kefeng Li, Fu Xu, Ping Zhang, Yanhuai Ding

Publisher page

Abstract

Abstract Electrochemically active SnO2 materials are prospective alternatives for graphite toward better flexible LIBs. However, significant volume changes and structural pulverization restrict the cycling stability and high capacity of SnO2. Here, we report a binder and conductive additive free core-shell N-doped carbon @SnO2 hybrid paper by a subtle coaxial-electrospinning method. Core-shell N-doped C@SnO2 fibers not only offer rapid ionic transport and sufficient buffer space for the volume expansion during the Li insertion and extraction reactions, but also enable high flexibility against both compression and bending deformation. As an anode for LIBs, the hybrid materials delivered a large initial capacity of 1799 mAhg−1 with capacity retention of 729 mAhg−1 after 100 cycles at a current rate of 390.5 mAg−1. More importantly, flexible N-doped C@SnO2 fabrics exhibit excellent electrochemical performance even after a rough treatment, suggesting a facile strategy for the fabrication of electrochemically stable electrodes for flexible LIBs.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication · Advanced Battery Materials and Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (58)

Show source-provided references
1. Lee · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 241410.1039/c3ee24260a ↗
2. Hu · ACS Nano · 2010 · 4 · 584310.1021/nn1018158 ↗
3. Zhou · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 130710.1039/C3EE43182G ↗
4. Shi · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160392210.1002/adma.201603922 ↗
5. Ou · J. Power Sources · 2017 · 343 · 48310.1016/j.jpowsour.2017.01.097 ↗
6. Fenghua · Angew. Chem. Int. Ed. · 2015 · 54 · 1305810.1002/anie.201506408 ↗
7. Peng · Nat. Commun. · 2017 · 8 · 1513910.1038/ncomms15139 ↗
8. Wu · ACS Nano · 2018 · 12 · 75910.1021/acsnano.7b07985 ↗
9. Peng · ACS Nano · 2018 · 12 · 82010.1021/acsnano.7b08186 ↗
10. Li · Nanoscale · 2014 · 6 · 453210.1039/C4NR00140K ↗
11. Shen · Adv. Funct. Mater. · 2014 · 24 · 263010.1002/adfm.201303138 ↗
12. Bao · Nano Lett. · 2011 · 11 · 121510.1021/nl104205s ↗
13. Kim · Adv. Funct. Mater. · 2006 · 16 · 239310.1002/adfm.200500911 ↗
14. Chen · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 1628010.1021/ja408421n ↗
15. Chew · Carbon · 2009 · 47 · 297610.1016/j.carbon.2009.06.045 ↗
16. Noerochim · Carbon · 2012 · 50 · 128910.1016/j.carbon.2011.10.049 ↗
17. Zhou · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 1794210.1039/c2jm32893c ↗
18. Liu · Nano Lett. · 2012 · 12 · 300510.1021/nl300794f ↗
19. Wang · Adv. Funct. Mater. · 2013 · 23 · 84610.1002/adfm.201202412 ↗
20. Li · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2012 · 109 · 1736010.1073/pnas.1210072109 ↗
21. Su · J. Mater. Chem. · 2010 · 20 · 964410.1039/c0jm01633k ↗
22. Wang · Electrochem. Commun. · 2010 · 12 · 146710.1016/j.elecom.2010.08.008 ↗
23. El-Kady · Science · 2012 · 335 · 132610.1126/science.1216744 ↗
24. Wang · J. Mater. Chem. A · 2013 · 1 · 179410.1039/C2TA00753C ↗
25. Wu · Nano Energy · 2012 · 1 · 10710.1016/j.nanoen.2011.11.001 ↗
26. Ding · Electrochem. Commun. · 2010 · 12 · 1010.1016/j.elecom.2009.10.023 ↗
27. Perera · ACS Catal. · 2012 · 2 · 94910.1021/cs200621c ↗
28. Chen · Nat. Mater. · 2011 · 10 · 42410.1038/nmat3001 ↗
29. Liu · J. Phys. Chem. C · 2010 · 114 · 2278310.1021/jp108826e ↗
30. Ahmad · J. Mater. Chem. · 2011 · 21 · 772310.1039/c1jm10720h ↗
31. He · ACS Nano · 2013 · 7 · 445910.1021/nn401059h ↗
32. Lou · Adv. Mater. · 2008 · 20 · 25810.1002/adma.200702412 ↗
33. Chunshuang · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28 · 170595110.1002/adma.201705951 ↗
34. Li · Adv. Energy Mater. · 2013 · 3 · 117110.1002/aenm.201300188 ↗
35. Li · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 629810.1002/adma.201302915 ↗
36. Park · Adv. Mater. · 2009 · 21 · 80310.1002/adma.200800596 ↗
37. Zhou · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 215210.1002/adma.201300071 ↗
38. Mu · J. Colloid Interface Sci. · 2011 · 356 · 70610.1016/j.jcis.2011.01.032 ↗
39. Park · Angew. Chem. · 2007 · 119 · 76410.1002/ange.200603309 ↗
40. Zhou · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 2147210.1021/acsami.5b06512 ↗
41. Zhu · Nano Energy · 2014 · 4 · 10510.1016/j.nanoen.2013.12.018 ↗
42. Liang · Angew. Chem. Int. Ed. · 2014 · 53 · 1280310.1002/anie.201407917 ↗
43. Shi · Nano Lett. · 2018 · 18 · 319310.1021/acs.nanolett.8b00898 ↗
44. Du · Electrochim. Acta · 2010 · 55 · 258210.1016/j.electacta.2009.12.031 ↗
45. Chen · Energy Environ. Sci. · 2012 · 5 · 789810.1039/c2ee22085g ↗
46. Li · Energy Storage Mater. · 2016 · 5 · 5810.1016/j.ensm.2016.06.002 ↗
47. Zheng · Compos. Sci. Technol. · 2017 · 144 · 17810.1016/j.compscitech.2017.03.022 ↗
48. Liu · J. Sol-Gel Sci. Technol. · 2017 · 84 · 15210.1007/s10971-017-4491-z ↗
49. Yang · J. Mater. Res. · 2011 · 25 · 151610.1557/JMR.2010.0194 ↗
50. Li · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 1713910.1039/C4TA03907F ↗
51. Chen · Angew. Chem. Int. Ed. · 2016 · 55 · 1583110.1002/anie.201608489 ↗
52. Li · Electrochim. Acta · 2017 · 225 · 13710.1016/j.electacta.2016.12.127 ↗
53. Lian · Electrochim. Acta · 2014 · 116 · 10310.1016/j.electacta.2013.11.007 ↗
54. Li · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 87110.1039/c2ee23599d ↗
55. Hao · Chem. A: Eur. J. · 2013 · 19 · 16897
56. Park · Adv. Funct. Mater. · 2008 · 18 · 45510.1002/adfm.200700407 ↗
57. Wan · Electrochim. Acta · 2015 · 167 · 6910.1016/j.electacta.2015.03.042 ↗
58. Nobili · Electrochim. Acta · 2013 · 107 · 8510.1016/j.electacta.2013.05.150 ↗