在纳米颗粒上垂直石墨烯板的生长,在高性能离子电池阳极的石墨颗粒上分散
Peilun Yu1,2, Zhenwei Li1,2, Meisheng Han2,3
1Guangdong Provincial Key Laboratory of Semiconductor Optoelectronic Materials and Intelligent Photonic Systems, Shenzhen Engineering Lab for Supercapacitor Materials, School of Material Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, University Town, Shenzhen, 518055, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 2, 2023
概括
这项研究引入了离子电池的新/碳阳极,提高了稳定性和能量密度. 这种新材料,VGSs@Si/C/G,显著提高了自行车性能和容量保留.
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:
- 阳极为离子电池 (LIB) 提供高能量密度,但由于体积膨胀,其循环稳定性较差.
- 现有的/石墨阳极需要在实际应用中提高电化学稳定性.
研究的目的:
- 为LIBs开发一种稳定,高性能的基于的阳极.
- 通过结构工程来解决阳极的体积扩张问题.
主要方法:
- 一个垂直石墨烯板//碳/石墨 (VGSs@Si/C/G) 复合阳极的制造.
- 在石墨颗粒上粘附纳米颗粒,使用素.
- 通过热化学蒸汽沉积,VGSs在现场生长.
主要成果:
- 在1000个循环后,VGSs@Si/C/G复合材料实现了782.2 mAh g-1的高可逆容量.
- 证明了初始库伦比效率为87.2%,并改善了离子扩散.
- 带有这种阳极和LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阴极的完整电池在500个循环后达到343.6Wh kg-1的能量密度,容量保留91.5%.
结论:
- 复合材料VGSs@Si/C/G有效地减轻了体积膨胀,提高了阳极的稳定性和性能.
- 这种新阳极材料对高能量密度的离子电池具有显著的前景.
