從普魯士藍中獲得氮摻雜石墨烯-碳納米管（Fe3C@N-GE–CNTs）

  某大學課題組，報道了在鋰硫電池上的新突破。該團隊成員從普魯士藍這種價格低廉的原材料中，使用一步簡單的操作獲得了Fe3C@N-GE–CNTs復合物。生長界面上石墨烯和CNTs無縫結合，形成3D的微型框架，以容納鋰硫電池中的硫，獲得了1221mA h g-1的可逆容量，5℃下10C放電循環1000次，衰退率分別為0.015%和0.025%. 當有鎳摻雜時則會增加框架上的缺陷和活性位點，把鋰的多硫化物限制在正極中。

圖1.合成及表征示意圖

a.合成Fe3C@N-GE–CNTs復合物的過程示意圖

b.商業化Na4Fe(CN)6·10H2O的XRD衍射圖（Rietveld精修模式）

c.無水的Na4Fe(CN)6

d.Fe3C@N-GE–CNTs復合物

所觀察到和計算出的強度分別由由紅色圓圈和藍色實線表示，底部的紫色線表示擬合殘差，淺綠色的記號表示布拉格位點。

e.Fe3C@N-GE–CNTs復合物的FESEM圖像

f.圖解石墨烯上生長碳納米管

圖2.石墨烯、碳納米管和Fe3C@N-GE–CNTs復合物的表征合成示意圖

a.石墨烯的TEM照片

b.石墨烯的HRTEM照片

c.厚度分布測量

d.碳納米管TEM照片

e.Fe3C@N-GE–CNTs復合物的HRTEM照片，圖中展示了Fe3C、碳納米管和石墨烯之間的鏈接

f.碳納米管在石墨烯上生長的根區部位的TEM照片

g.**的碳納米管的TEM照片

h.碳納米管的HRTEM照片，插圖是碳納米管壁厚分布

i-l.Fe3C@N-GE–CNTs生長演變原理示意圖

圖2.Fe3C@N-GE–CNTs復合物各元素分布的表征

a.Fe3C@N-GE–CNTs復合物負載S的FESEM照片

b.EDS能譜圖

c.C元素均勻分布

d.S元素的分布

e.鐵元素的分布

  簡單的一個步驟從價格低廉的普魯士藍中合成了Fe3C@NGE–CNTs結構，大電流充放電以及長時間循環后，可逆容量仍能保持1221 mA h g?1。增強的電化學性能可以歸因于結合二維石墨烯和一維碳納米管獨特的架構，從而提高電子導電性，防止多硫化物的溶解，并大限度地減少了穿梭效應的影響，同時三維互連的多孔空間也促進電解質的滲透和擴散。此外，摻氮使碳框架引入了更多缺陷和活性位點，使多硫化物限制在了正極中。

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