リチウム/ナトリウム貯蔵の強化のための拡張ナノグラフィートで埋め込まれた微孔硬炭のイオン触媒合成
Zhi-Long Yu1, Sen Xin2,3, Ya You3
1Division of Nanomaterials & Chemistry, Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale, Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology, Department of Chemistry, CAS Center for Excellence in Nanoscience, Hefei Science Center of CAS, University of Science and Technology of China , Hefei 230026, P. R. China.
Journal of the American Chemical Society
|October 22, 2016
まとめ
研究者は高エネルギー充電電池用の 新しい硬い炭素エアロゲルを開発しました この高度なアノド材料は,高速な動力学と延長されたサイクル寿命で優れたリチウムとナトリウム貯蔵性能を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- ナノテクノロジー
背景:
- 硬い炭素は,コストと容量のために高エネルギー充電電池のための有望なアノド材料です.
- その実用的な性能は 乱れた微細構造によって制限されています
- 次の世代のエネルギー貯蔵には 進化した硬炭の開発が不可欠です
研究 の 目的:
- 電気化学的性能を向上した 新しい硬い炭素エアロゲルを合成する
- オーダーされた微細構造の創造におけるイオン触媒の役割を調査する.
- リチウムイオン電池とナトリウムイオン電池のアノドとしての可能性を評価する.
主な方法:
- フェノル・フォーマルアルデヒド樹脂ベースの硬炭エアロゲルの容易なイオン触媒合成.
- 前体ホモ分散のためにフェノールとFe3+のケレーション効果を利用した.
- 拡張されたナノグラフィートとマイクロポールの3D相互接続された炭素ネットワークを特徴付けました.
主要な成果:
- 合成により,3Dの相互接続ネットワークを持つ硬い炭素エアロゲルが生成されました.
- 構造は水素に富んだ 拡張ナノグラフィートと炭素微孔の オーダーされたマイクロ構造を特徴づけた.
- 従来の炭素アノドと比較して優れたリチウムとナトリウム貯蔵性能を達成しました.
結論:
- イオン触媒合成は sp3 を sp2 炭素に効果的に変換し,グラフェンシートの再配置を可能にしました.
- 独特の構造的メリットにより,リチウム/ナトリウム貯蔵が強化され,速度が速く,サイクル寿命が長くなります.
- このハードカーボンエアロゲルは充電電池の高度なアノド材料として大きな可能性を秘めている.
