电解石墨烯封装CeO2用于硫电池中间层分离器
Bo Gao1, Zeyuan Shi1, Zehao Shi2
1Key Laboratory for Ecological Metallurgy of Multimetallic Mineral (Ministry of Education), Northeastern University, Shenyang, Liaoning Province 110819, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|August 16, 2023
概括
稀土氧化物和石墨烯复合物有效地阻断了能量储存电池中的聚硫化物穿. 这提高了电池循环稳定性和性能,展示了用于能源应用的先进材料.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 稀土元素和石墨烯复合材料为储能提供了增强的催化性能.
- 硫电池中的多硫化物穿效应阻碍了性能和循环寿命.
- 分隔器中的功能层可以减轻穿效应.
研究的目的:
- 准备和评估氧化/石墨烯复合材料 (CeG) 作为电池分离器中的功能层.
- 调查CeG在抑制聚硫化物穿效应方面的有效性.
- 评估CeG对储能电池的电化学性能和稳定性的影响.
主要方法:
- 同时进行间剥落和现场电沉积,用于合成CeO2/石墨烯复合材料.
- 描述了CeG复合材料的结构性质,包括缺陷水平 (ID/IG <1) 的特征.
- 用CeG功能层的分离器细胞测试了电化学性能.
主要成果:
- 该CeG复合材料表现出优越的物理结构,缺陷水平低,有效屏蔽聚硫化物.
- 带有CeG的分离器电池在0.5C时实现了1133.5 mAh/g的高初始放电特定容量.
- 证明了优异的速率性能 (978.5 mAh/g在2C) 和长周期稳定性 (790 mAh/g在400个周期后).
结论:
- CeO2 / 石墨烯复合材料有效地抑制了储能设备中的聚硫化物穿效应.
- CeG的独特结构增强了电池电池的循环稳定性和速率能力.
- 这项研究强调了稀土氧化物-石墨烯复合材料在先进的储能材料中的潜力.
