表面活性剂调节的核心-双NF@NiO纳米板矩阵作为离子电池的集成阳极
Jieqiong Li1, Yanxiang He1, Lu Liu1
1College of Materials Science and Engineering, Hunan Joint International Laboratory of Advanced Materials and Technology for Clean Energy, Hunan University, Changsha 410082, People's Republic of China.
Journal of colloid and interface science
|July 27, 2023
概括
研究人员使用表面活性剂调节的策略开发了一种用于离子电池 (LIB) 的新型氧化阳极. 这种新设计显著提高了能量密度和利率能力,为先进的LIBs提供了更好的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 对于离子电池 (LIB) 阳极,研究了3D泡 (NF) 到氧化 (NiO) 的直接氧化.
- 单立体NiO阳极由于电导率和离子传输有限,因此具有较差的速率能力.
- 开发具有高面积容量和高能量密度的LIB阳极仍然是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 为了克服LIBs的NiO阳极中的离子运输限制.
- 使用表面活性剂调节策略,设计一个现场核心双NiO架构.
- 为了研究不同表面活性剂对阳极性能的影响.
主要方法:
- 使用表面活性剂调节的策略,在泡骨架上创建了一个核心双的NiO结构.
- 测试了三种类型的表面活性剂 (离子,离子,非离子),重点是二甲基硫酸盐 (SDS).
- 评估了电化学性能,包括可逆面积容量和速率能力,以及现场拉曼和动力分析.
主要成果:
- 通过SDS调节的阳极 (SDS-NF@NiONS) 在0.4 mA cm-2.2时实现了8.64 mAh cm-2的超高可逆面积容量.
- 卓越的速率能力被证明,其面积容量为5.20 mAh cm−2 在3.0 mA cm−2.2.
- 基于NiO的电极在高面积容量的电极中表现出最好的性能,并且在实际的全细胞LIB中表现出有前途.
结论:
- 表面活性剂调节的核心双架构有效地解决了NiO阳极中的离子运输约束.
- SDS被确定为在基于NiO的LIB阳极中实现卓越电化学性能的关键表面活性剂.
- 这种方法为开发下一代高性能LIB提供了一个有希望的途径.
