Skip to main content
Erschienen in: Cellulose 4/2019

16.01.2019 | Original Research

Cellulose-derived tin-oxide-nanoparticle-embedded carbon fibers as binder-free flexible Li-ion battery anodes

verfasst von: Seung-Ik Oh, Jae-Chan Kim, Dong-Wan Kim

Erschienen in: Cellulose | Ausgabe 4/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Cellulose has attracted attention as a biomass carbon precursor owing to its abundant reserves and unique properties such as a hierarchical fibrous structure and good mechanical properties. Here, we fabricate cellulose-derived carbon fibers via a facile electrospinning and carbonization process by using cellulose acetate precursor. The prepared carbon fibers are directly used as binder-free flexible anodes for Li ion batteries. They exhibit a high initial reversible specific capacity of 555 mA h g−1 with better cycling stability than carbonized commercial cellulose electrodes. To design extensive lithium storage electrodes, cellulose-derived carbon fiber/SnO2 composites are fabricated through electrospinning. In order to prevent the degradation of the active material, we encapsulate SnO2 nanoparticles in cellulose-derived carbon fibers with a large amount of SnO2 (46.4 wt%), which is evenly dispersed in the fibrous carbon matrix. Cellulose-derived carbon fiber/SnO2 electrodes reveal a high reversible capacity of 667 mA h g−1 and stable cycling retention of 76% over 100 cycles at 200 mA g−1, which signify much better cycling performance than commercial SnO2 nanoparticles. These properties are reflected in the advantages of cellulose-derived carbon fiber/SnO2 composite electrodes such as high reactivity, good mechanical properties, and high electrical conductivity that originate from the cellulose-based fibril nanostructure.

Graphical abstract

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
Zurück zum Zitat Li Q et al (2017a) Growth of carbon nanotubes on electrospun cellulose fibers for high performance supercapacitors. Electrochem Soc 164(13):A3220–A3228CrossRef Li Q et al (2017a) Growth of carbon nanotubes on electrospun cellulose fibers for high performance supercapacitors. Electrochem Soc 164(13):A3220–A3228CrossRef
Metadaten
Titel
Cellulose-derived tin-oxide-nanoparticle-embedded carbon fibers as binder-free flexible Li-ion battery anodes
verfasst von
Seung-Ik Oh
Jae-Chan Kim
Dong-Wan Kim
Publikationsdatum
16.01.2019
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Cellulose / Ausgabe 4/2019
Print ISSN: 0969-0239
Elektronische ISSN: 1572-882X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10570-019-02258-7

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2019

Cellulose 4/2019 Zur Ausgabe