journal article·2014-03-25

Vertically Aligned N-Doped Coral-like Carbon Fiber Arrays as Efficient Air Electrodes for High-Performance Nonaqueous Li–O2 Batteries

Jianglan Shui, Feng Du, Chenming Xue, Quan Li, Liming Dai

ACS Nano· Volume 8· Issue 3
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Abstract

High energy efficiency and long cycleability are two important performance measures for Li-air batteries. Using a rationally designed oxygen electrode based on a vertically aligned nitrogen-doped coral-like carbon nanofiber (VA-NCCF) array supported by stainless steel cloth, we have developed a nonaqueous Li-O2 battery with an energy efficiency as high as 90% and a narrow voltage gap of 0.3 V between discharge/charge plateaus. Excellent reversibility and cycleability were also demonstrated for the newly developed oxygen electrode. The observed outstanding performance can be attributed to its unique vertically aligned, coral-like N-doped carbon microstructure with a high catalytic activity and an optimized oxygen/electron transportation capability, coupled with the microporous stainless steel substrate. These results demonstrate that highly efficient and reversible Li-O2 batteries are feasible by using a rationally designed carbon-based oxygen electrode.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

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

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

Affiliations

Department of Macromolecular Science and Engineering, Case School of Engineering, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleveland, Ohio 44106, United States

Liquid Crystal Institute and Chemical Physics Interdisciplinary Program, Kent State University, Kent, Ohio 44242, United States

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