纳米合成和Cu1.8Se0.6S0.4作为电池应用中的潜在阴极的表征
Fatimah Mohammad H Al Sulami1, Merfat M Alsabban1, Ahlam I Al-Sulami1
1College of Science, Department of Chemistry, University of Jeddah, Jeddah 21589, Saudi Arabia.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|September 4, 2023
概括
这项研究引入了一种新型的硫化铜化物 (Cu1.8Se0.6S0.4) 作为离子电池的阴极材料. 这种材料增强了电子导电性,减轻了聚硫化物问题,提高了电池的性能.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 铜化物 (Cu-Se) 和硫化铜 (Cu-S) 正在作为离子电池的阴极材料进行探索.
- 现有的Cu-Se阴极具有低电子导电性,限制了速率能力和循环性能.
- 由于多硫化物种,Cu-S阴极在充电时面临动力障碍,阻碍离子运输.
研究的目的:
- 为了解决离子电池中的Cu-Se和Cu-S阴极的局限性.
- 为了开发一种新型的阴极材料,Cu1.8Se0.6S0.4,通过合Cu1.8Se与硫.
- 为了提高电子导电性和减轻多硫化物效应,以提高电池性能.
主要方法:
- 通过固态反应合成Cu1.8Se0.6S0.4纳米晶体粉.
- 使用现场X射线衍射 (XRD),能量散射X射线分析 (EDX),高分辨率传输电子显微镜 (HRTEM),场辐射扫描电子显微镜 (FESEM) 和扩散反射频谱的表征.
- 电化学测试全Mg/Cu1.8Se0.6S0.4的细胞.
主要成果:
- 一种高纯度和固态度的Cu1.8Se0.6S0.4纳米晶体粉末被成功合成.
- 该材料显示了转换型储存机制和纳米晶体结构.
- 全电池在0.02 mA cm-2下实现了387.99 mAh g-1的初始放电容量,具有中等的扩散动力学.
结论:
- 在Cu1.8Se中使用硫剂有效地提高电子导电性,并抑制聚硫化物问题.
- 合成的Cu1.8Se0.6S0.4可以作为离子电池的高效阴极材料.
- 这项研究突出了开发下一代储能电极材料的可行策略.
