高性能离子电池阳极的混合细胞纳米板
Seung-Ho Yu1, Dong Jun Lee1, Mihyun Park1
1Center for Nanoparticle Research, Institute for Basic Science (IBS) , Seoul 151-742, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2015
概括
研究人员开发了基于碳的新型混合细胞纳米板用于离子电池阳极. 这些带有SnO2的纳米板具有高容量,卓越的稳定性和卓越的速率能力,进步了电池电极技术.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 纳米技术
背景情况:
- 开发先进的阳极材料对于提高离子电池性能至关重要.
- 基于碳的纳米材料为储能应用提供了独特的特性.
- 锡氧化物 (SnO2) 是一个有前途的阳极材料,但其循环稳定性较差.
研究的目的:
- 为离子电池阳极合成和描述新的基于碳的混合细胞纳米板.
- 为了研究带有SnO2的碳纳米板的电化学性能.
- 阐明控制观察到的性能的结构属性关系.
主要方法:
- 基于碳的混合细胞纳米片的简单合成方法.
- 在碳纳米板上蒸汽沉积SnO2纳米颗粒.
- 电化学测试包括特定容量,循环稳定性和速率能力.
- 使用循环电压测量,现场X射线吸收光谱和传输电子显微镜进行材料表征.
主要成果:
- SnO2-碳纳米片的平均特异性容量为914 mAh g{-1},在300个循环中保持97.0%.
- 随着电流密度从200到3000mAg增加,可逆容量仅减少了20%.
- 包装密度高,内部表面积大,碳墙硬度高,可逆性高,稳定性高.
结论:
- 开发的SnO2碳纳米板显示出离子电池阳极的卓越电化学性能.
- 独特的细胞纳米板结构促进了快速的离子扩散,从而实现了高速率的能力.
- 这项工作为设计下一代高性能电池电极材料提供了一个有前途的策略.
