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图1. Co3O4 @ CuO @ GQDs的制备示意图
优势分析:
(1)由金属-有机骨架(MOFs)衍生得到的蛋黄-壳结构的Co3O4@CuO微球具有良好的微观结构和高孔隙率。蛋黄-壳Co3O4@CuO结构的设计是为了适应逐步的锂插入机制(首先在CuO壳中,然后在Co3O4核中)。
(2)Co3O4 @ CuO微球表面装饰的GQDs不仅提供了更大的比表面积、更活跃的位点和更强的导电性,而且还起到缓冲作用,减缓了体积膨胀,改善了离子电导率。
(3)GQDs中的-COOH基团具有良好的亲水性,这对于GQDs与Co3O4@CuO的结合是有益的,并且与Li+具有很强的亲和力。
图2. a)前三圈循环的CV曲线 b)Co3O4 @ CuO @ GQDs的充电和放电电位曲线 c)Co3O4 @ CuO @ GQDs和原始Co3O4 @ CuO在0.1A g-1下的循环性能对比 d)Co3O4 @ CuO @ GQDs和原始Co3O4 @ CuO的速率性能对比
基于上述结构和组成设计的优点,Co3O4@CuO@GQDs阳极具有更好的循环能力和优越的锂存储性能。具体而言,与没有GQDs的Co3O4 @ CuO微球(在200次循环后,容量严重下降且容量低于414 mAh g(-1))相比,Co3O4 @ CuO @ GQDs阳极初始比容量为816 mAh g(-1)且在0.1A/g下200次循环后的高可逆充电容量为1054mAh g(-1)。
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