带有石墨正电极的高容量可充电/2电池
Guanzhou Zhu1, Peng Liang1, Cheng-Liang Huang2,3
1Department of Chemistry and Bio-X, Stanford University, Stanford, California94305, United States.
Journal of the American Chemical Society
|November 30, 2022
概括
这项研究引入了活性石墨作为/ (Li/Cl2) 电池的高容量正极. 激活材料具有出色的放电能力和循环稳定性,使用低成本的石墨材料进行先进的能量存储.
科学领域:
- 电化学
- 材料科学
- 能量储存
背景情况:
- 开发高容量,高能量密度的可充电电池对于消费电子产品,电动汽车和电网存储至关重要.
- 之前的研究表明,Na/Cl2和Li/Cl2电池使用具有高可逆容量的无形碳纳米圈 (aCNS).
研究的目的:
- 调查最初的低表面积石墨 (DGr) 作为/Cl2电池的正极材料的潜力.
- 通过二氧化碳激活来提高石墨的性能,并了解其电化学行为.
主要方法:
- 在1000°C时使用CO2激活DGr,以产生DGr_ac.
- 用DGr_ac作为正电极对/Cl2电池进行电化学测试.
- 现场拉曼光谱和X射线衍射 (XRD) 来分析电极演变.
- 质谱测试以检测Cl2的捕获.
主要成果:
- 活性石墨 (DGr_ac) 的初次放电容量达到约1910 mAh g-1,循环容量高达1200 mAh g-1.
- 电化学循环诱导石墨脱皮,为LiCl/Cl2氧化还原反应创造孔隙.
- 质谱测试证实了石墨电极中的Cl2捕获.
结论:
- 低成本的石墨材料在激活时可用于高容量的金属/Cl2电池.
- 石墨激活和现场孔隙生成是/Cl2系统高性能的关键.
- 这项工作为/2电池的操作机制提供了洞察力.


