在SiC上高质量的Epitaxial N合石墨烯,通过电子/离子桥通过可调节的界面相互作用,用于稳定的离子存储
Changlong Sun1, Xin Xu1, Cenlin Gui1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou, 510006, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|August 18, 2023
概括
在碳化 (SiC) 阳极中与相配合的石墨烯 (NG@SiC) 定制接口可以提高离子电池的性能. 这一策略通过控制电子/离子桥梁和界面相互作用来提高能量容量和循环寿命.
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:
- 基于碳化 (SiC) 的阳极对于先进的离子电池至关重要.
- 优化界面交互是改善阳极容量和寿命的关键.
- 当前的SiC阳极面临着稳定性和电荷转移方面的挑战.
研究的目的:
- 在原子尺度上在SiC阳极中设计可调的界面相互作用.
- 研究电子/离子桥梁和原子间电子迁移机制的作用.
- 开发一种基于SiC的高性能阳极,用于优质的离子存储.
主要方法:
- 在SiC上化石墨烯 (NG) 的表轴生长,形成NG@SiC异质连接.
- 密度功能理论 (DFT) 分析以了解接口属性.
- 电化学运动分析以评估电荷转移和稳定性.
主要成果:
- NG@SiC异质连接表现出一种内在的电场和强烈的界面相互作用.
- 电子/离子桥有效地通过合化学键控制接口相互作用,增强电荷传输.
- 该NG@SiC阳极的可逆容量为1197.5 mAh g−1 (200个周期),在10.0 A g−1.1的1000个周期后保持76.6%.
- 一个LiFePO4/C//NG@SiC全细胞显示出出色的速度能力和循环稳定性.
结论:
- 通过表轴NG@SiC生长来定制接口相互作用的原子尺度是高性能离子阳极的可行策略.
- 设计的接口增强了电荷传输动力学,并防止了阳极材料的降解.
- 这种方法为推进用于储能应用的基于SiC的阳极技术提供了新的可能性.
