高性能リチウムイオン電池用のグラフェン上に超分散されたTiO2ナノ粒子のためのソルゲル設計戦略
Wei Li1, Fei Wang, Shanshan Feng
1Department of Chemistry, Laboratory of Advanced Materials, Shanghai Key Lab of Molecular Catalysis and Innovative Materials, and State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Fudan University , Shanghai 200433, PR China.
Journal of the American Chemical Society
|November 21, 2013
まとめ
研究者は,グラフェンに高度に制御された二酸化チタン (TiO2) ナノ粒子を生成するための単純なソルゲル方法を開発しました. この新しいハイブリッド素材は,エネルギー貯蔵アプリケーションの性能を向上させています.
科学分野:
- 材料科学 材料科学とは
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 電気化学 電気化学について
背景:
- 触媒とエネルギー貯蔵のための強く結合された無機/グラフェンハイブリッドの開発は困難です.
- ナノ粒子の大きさ,分布,およびグラフェンとの相互作用を制御することは,材料の性能にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- グラフェン上に超分散のTiO2ナノ粒子を合成するための単純なソルゲル方法について報告する.
- ナノ粒子の核形成,成長,固定,結晶化を正確に制御するために.
- エネルギー貯蔵におけるハイブリッド材料の性能を調査する.
主な方法:
- ソルゲル合成. ソルゲル合成.
- ナノ粒子の制御された核形成,成長,固定,結晶化.
- グラフェン酸化物 (GO) の減少.
主要な成果:
- 超薄なグラフェン (≤3層) の上に超分散したアナタゼTiO2ナノ粒子 (~5nm).
- 高い表面積は ~229 m(2) /gである.
- 59°Cで ~94 mA hg(-1) の比容量は,機械的に混合された複合材料の2倍である.
結論:
- ソルゲル法では,無機/グラフェン混合合成に対する前例のない制御が可能である.
- 強力なシナギスティックカップリング効果は,高度な機能的なシステムの材料特性を高めます.
- 開発されたTiO2 / グラフェンハイブリッドは,エネルギー貯蔵アプリケーションのための大きな可能性を示している.
