工程一个分层减少的氧化石墨烯和硫酸盐衍生碳框架支持二氧化物纳米复合材料的离子储存
Longbiao Yu1, Ruixin Jia1, Gonggang Liu2
1Institute of Materials for Energy and Environment, College of Materials Science and Engineering, Qingdao University, Qingdao 266071, China.
Journal of colloid and interface science
|August 9, 2023
概括
研究人员使用生物质和石墨烯氧化物开发了一种新的二氧化 (SnO2) 纳米复合材料. 这种材料在离子电池中表现出色,提供了具有成本效益和环保的解决方案.
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:
- 二氧化 (SnO2) 是离子电池的一个有希望的阳极材料,因为它具有很高的理论容量.
- 实现基于SnO2的阳极的高电化学性能并降低制造成本仍然是一个重大挑战.
- 开发环境友好和成本效益的方法来合成纳米结构SnO2与碳框架集成至关重要.
研究的目的:
- 为了设计一个层次的碳框架,SnO2纳米复合材料使用生物质衍生的二硫酸 (LS-Na) 和石墨烯氧化物 (GO).
- 研究先进的离子电池阳极材料的环保和成本有效的合成策略.
- 为了评估合成的SnO2 / LSC / RGO纳米复合物的电化学性能,用于离子存储.
主要方法:
- 使用的生物质硫酸 (LS-Na) 和化 (SnCl2) 用于热水合成.
- 通过氧化还原共沉降反应,纳入了几层石墨烯氧化物 (GO).
- 应用热处理,将前体转化为最终的SnO2/LSC/RGO纳米复合材料.
主要成果:
- 合成的结果是,支持SnO2纳米复合材料 (SnO2/LSC/RGO) 的层次碳框架,具有改进的微观结构.
- 在半细胞中,SnO2/LSC/RGO纳米复合材料在1000 mA/g的600个循环后,达到938.3 mAh/g的高特异容量.
- 在全电池中,该材料在50个循环以200 mA/g的速度后,产生了517.1 mAh/g的特定容量.
结论:
- 开发的生物质衍生SnO2 / LSC / RGO纳米复合材料具有出色的离子储存能力.
- 合成策略为从可再生资源中生产高性能,具有成本效益的电极材料提供了潜在的途径.
- 这种方法为先进电池材料的可持续工程铺平了道路.
