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Facile synthesis of Fe2O3/MWCNT composites with improved cycling stability

机译：易于合成的Fe2O3 / MWCNT复合材料，循环稳定性提高

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In this study, Fe2O3/multi-walled carbon nanotube (Fe2O3/MWCNT) composites were synthesized via vacuum solution absorption and subsequent calcination treatment. The amount of Fe2O3 and MWCNT components, crystalline structure, morphology and electrochemical performance of the as-prepared material were characterized by thermo-gravimetric (TG) analysis, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, energy dispersive spectrometry (EDS) and charge-discharge tests. Results show that Fe2O3 nano-particles, with a diameter of about 23 nm, loaded in the void space in the intertwined MWCNT matrix or on the MWCNT homogeneously. The as-obtained Fe2O3/MWCNT composites have a relatively small BET surface area, pore size and pore volume compared to that of pure MWCNT. Electrochemical measurements show that the Fe2O3/MWCNT composites exhibit a high reversible capacity of 1026 mA h g(-1) after 50 cycles at a charge-discharge rate of 0.2 C. The improved performance may be ascribed to the nano-sized Fe2O3 with a faster Li+ diffusion coefficient which can release the volume expansion effectively. On the other hand, the MWCNT can act as a buffering matrix and electron conductors in the composites.
机译：在这项研究中，Fe2O3 /多壁碳纳米管（Fe2O3 / MWCNT）复合材料是通过真空溶液吸收和随后的煅烧处理合成的。通过热重分析（TG），X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜来表征所制备材料的Fe2O3和MWCNT成分的量，晶体结构，形态和电化学性能。 （TEM），Brunauer-Emmett-Teller（BET）方法，能量色散光谱（EDS）和充放电测试。结果表明，直径约23 nm的Fe2O3纳米颗粒均匀地负载在缠结的MWCNT基质中的空隙空间或MWCNT上。与纯MWCNT相比，所获得的Fe 2 O 3 / MWCNT复合物具有相对较小的BET表面积，孔尺寸和孔体积。电化学测量表明，Fe2O3 / MWCNT复合材料在0.2充放电速率下经过50个循环后显示出1026 mA hg（-1）的高可逆容量。性能的提高归因于纳米尺寸的Fe2O3，其速度更快。 Li +扩散系数，可以有效释放体积膨胀。另一方面，MWCNT可以充当复合材料中的缓冲基质和电子导体。

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