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【24h】

Ultrafine Copper Nanopalm Tree-Like Framework Decorated with Iron Oxide for Li-Ion Battery Anodes with Exceptional Rate Capability and Cycling Stability

机译：氧化铁修饰的超细铜纳米棕榈树状框架，用于锂离子电池阳极，具有出色的速率性能和循环稳定性

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Ultrafine copper nanopalm tree-like frameworks conformally decorated with iron oxide (Cu NPF@Fe2O3) are prepared by a facile electrodeposition method utilizing bromine ions as unique anisotropic growth catalysts. The formation mechanism and control over Cu growth are comprehensively investigated under various conditions to provide a guideline for fabricating a Cu nanoarchitecture via electrochemical methods. The optimized Cu NPFs exhibit ultrathin (90 nm) and elongated (2-50 mu m) branches with well-interconnected and entangled features, which result in highly desirable attributes such as a large specific surface area (approximate to 6.97 m(2) g(-1)), free transfer pathway for Li+, and high electrical conductivity. The structural advantages of Cu NPF@Fe2O3 enhance the electrochemical kinetics, providing large reactivity, fast Li+/electron transfer, and structural stability during cycling, that lead to superior electrochemical Li storage performance. The resulting Cu NPF@Fe2O3 demonstrates a high specific capacity (919.5 mAh g(-1) at 0.1 C), long-term stability (801.1 mAh g(-1) at 2 C, approximate to 120% retention after 500 cycles), and outstanding rate capability (630 mAh g(-1) at 10 C).
机译：通过使用溴离子作为独特的各向异性生长催化剂的简便电沉积方法，制备了用氧化铁（Cu NPF @ Fe2O3）共形装饰的超细铜纳米棕榈树状骨架。在各种条件下对Cu的形成机理和对Cu生长的控制进行了全面研究，为通过电化学方法制备Cu纳米结构提供了指导。经过优化的Cu NPF具有超薄（<90 nm）和细长（2-50μm）的分支，具有良好互连和纠缠的特征，从而产生了非常理想的属性，例如较大的比表面积（约6.97 m（2）） g（-1）），Li +的自由转移途径和高电导率。 Cu NPF @ Fe2O3的结构优势可增强电化学动力学，提供较大的反应性，快速的Li + /电子转移以及循环过程中的结构稳定性，从而带来出色的电化学Li储存性能。所得的Cu NPF @ Fe2O3表现出高的比容量（在0.1 C下为919.5 mAh g（-1）），长期稳定性（在2 C下为801.1 mAh g（-1），在500次循环后约120％的保留率），和出色的速率能力（在10 C下为630 mAh g（-1））。

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