リチウムイオン電池のための高速アノード材料としての多孔性グラファイトカーボンナノシート

リチウム貯蔵の高速アノード材料としての2次元（2D）多孔質グラフィットカーボンナノシート（PGCナノシート）は、FeおよびFeおよびFeおよびのPGCナノシートの調製を含む簡単で低コスト、緑、およびスケーラブルな戦略によって合成されました。炭素前駆体としてグルコース、金属前駆体としての硝酸鉄、およびテンプレートとしての塩化ナトリウムの表面を使用して、fe3O4ナノ粒子が埋め込まれています（（Fe＆Fe3O4）@PGCナノシートで示されています）。Fe＆Fe3o4）酸溶解による@PGCナノシート。高気孔率、高い電子伝導性、および優れた機械的柔軟性と安定性を備えたカーボンナノシートのユニークな2D統合特徴と多孔質グラファイト特性は、電子とイオンの高速かつ安定した伝達に非常に有利です。結果として、100サイクル後に100 mA/gの電流密度で最大722 mAh/gの非常に高い可逆容量、高いレート能力（535、380、200、および1、10で115 mAh/g）20、および30 c、それぞれ1 c = 372 ma/g）、およびこれらのナノシートをリチウムとして使用することにより、超高速で優れたサイクリングパフォーマンス（570充電サイクル後30 cで112 mAh/g）が達成されます- イオンバッテリーアノード素材。

Two-dimensional (2D) porous graphitic carbon nanosheets (PGC nanosheets) as a high-rate anode material for lithium storage were synthesized by an easy, low-cost, green, and scalable strategy that involves the preparation of the PGC nanosheets with Fe and Fe3O4 nanoparticles embedded (indicated with (Fe&Fe3O4)@PGC nanosheets) using glucose as the carbon precursor, iron nitrate as the metal precursor, and a surface of sodium chloride as the template followed by the subsequent elimination of the Fe and Fe3O4 nanoparticles from the (Fe&Fe3O4)@PGC nanosheets by acid dissolution. The unique 2D integrative features and porous graphitic characteristic of the carbon nanosheets with high porosity, high electronic conductivity, and outstanding mechanical flexibility and stability are very favorable for the fast and steady transfer of electrons and ions. As a consequence, a very high reversible capacity of up to 722 mAh/g at a current density of 100 mA/g after 100 cycles, a high rate capability (535, 380, 200, and 115 mAh/g at 1, 10, 20, and 30 C, respectively, 1 C = 372 mA/g), and a superior cycling performance at an ultrahigh rate (112 mAh/g at 30 C after 570 charge-discharge cycles) are achieved by using these nanosheets as a lithium-ion-battery anode material.