用碳热还原制备的石墨烯/异质连接复合物作为电池的硫宿主
Jiahao Li1, Bo Gao1, Zeyuan Shi1
1Key Laboratory for Ecological Metallurgy of Multimetallic Mineral, Ministry of Education, Northeastern University, Shenyang 110819, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 29, 2023
概括
使用和石墨烯开发了一种用于硫电池的新型纳米复合材料阴极材料. 这种材料表现出极好的循环稳定性和高容量,为先进的电池设计铺平了道路.
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:
- 硫 (Li-S) 电池具有高的理论能量密度,但受到聚硫化物穿效应和不良循环稳定性的影响.
- 开发有效的阴极材料对于提高Li-S电池性能至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成一种用于Li-S电池的新型介层纳米复合材料 (CC@rGO).
- 研究CC@rGO复合材料作为阴极硫载体的电化学特性和性能.
主要方法:
- 使用简单且低成本的热水化方法制备了CC@rGO纳米复合材料.
- 该复合物由石墨烯异质连接与氧化物 (CoO) 和硫化物 (Co9S8) 组成.
- 通过循环测试和速率能力测试来评估电化学性能.
主要成果:
- CC@rGO复合物有效地防止了石墨烯堆叠,并提供了大量的反应点,这是由于的异质连接.
- 在0.5°C时实现了847.51mAh/g的初始放电容量.
- 观察到卓越的循环稳定性,在500个循环后容量衰减率为0.0448%.
- 在速度测试中记录了452.91 mAh/g在1 C和993.27 mAh/g的高容量保留.
结论:
- CC@rGO纳米复合材料显示出作为高级硫电池的高性能阴极硫载体的巨大潜力.
- 这项研究为下一代储能系统的正极材料的合理设计提供了宝贵的见解.


