产业资讯 / industry

哈尔滨工程大学zhuangjun fan课题组–基于石墨烯带状混合网络的高倍率、稳定性和质量负载的高级锂离子电池 | 山东利特纳米技术有限公司-ayx爱游戏官网登录

为了优化锂离子电池(libs)的循环寿命和倍率性能,合成了直径约2 nm的超细fe2o3纳米线,它们均匀地锚定在交联的石墨烯带状网络上。独特的三维结构可有效提高电导率并促进离子扩散,尤其是横面扩散。此外,与传统石墨烯片材(fe2o3/gs)相比,石墨烯带上的fe2o3纳米线(fe2o3/gr)易于获取锂离子。另外,发达的弹性网络不仅可以在重复循环过程中经历急剧的体积膨胀,而且还可以保护体电极免受进一步的粉碎。结果,fe2o3/gr杂化物表现出高倍率和长寿命的li存储性能(5 a/g时632 mah/g,甚至在3000次循环后仍保持471 mah/g的容量)。特别是在高质量负载(~4 mg cm-2)时,与fe2o3/gs(37 mah/g)相比,fe2o3/gr仍可提供更高的可逆容量(即使在2 a/g时为223 mah/g)。

figure 1. fe2o3纳米线固定在gr上的合成过程示意图,以及fe2o3/gs和fe2o3/gr的相应li离子转移途径。

figure 2. a,b)fe2o30/gr的sem图像;c–e)fe2o3/gr在不同放大倍数下的tem图像(插图显示了saed模式图像);f)碳、铁和氧的相应元素映射图像。

figure 3. fe2o3/gr和fe2o3/gs的a)氮吸附/解吸等温线、b)孔径分布曲线、c)xrd图谱和d)拉曼光谱;e)fe2o3/gr的xps光谱和相应的f)fe 2p光谱。

figure 4. a)fe2o3/gr在0.1 mv/s时的cv曲线;b)fe2o3/gr在0.1 a/g时的放电/充电曲线;c)fe2o3、fe2o3/gs和fe2o3/gr的循环稳定性和d)倍率性能;e)在2 a/g下,fe2o3/gr的循环寿命。

figure 5. fe2o3/gr的电化学动力学分析:a)在各种扫描速率下的cv曲线;b)logi与logv图;c)fe2o3、fe2o3/gs和fe2o3/gr的电容贡献率;d)2 mv/s时fe2o3/gr的相应电容贡献。

figure 6. a)fe2o3/gr的超长循环寿命性能;b)将结果与已报道的基于fe2o3的电极进行比较;c)在5 a/g下经过3000次循环后,fe2o3/gr的tem图像。

相关研究成果于2019年由哈尔滨工程大学zhuangjun fan课题组,发表在chem. eur. j.(2019, 25, 5022 – 5027)上。原文:advanced li-ion batteries with high rate, stability, and mass loading based on graphene ribbon hybrid networks。

本文来自石墨烯杂志,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

相关文章

网站地图