氧化物2D纳米板在极化液体的液体接口形成,向高性能离子和纳离子电池阳极转移
Bharathi Konkena1, Chakrapani Kalapu2, Harneet Kaur1
1School of Physics, CRANN & AMBER Research Centres, Trinity College Dublin, Dublin D2 D02 K8N4, Ireland.
ACS applied materials & interfaces
|December 5, 2023
概括
我们开发了一种新方法来制造氧化物 (Co3O4) 纳米板块,用于先进的离子和离子电池. 这些材料具有高容量和稳定的性能,使无粘合剂电极成为可能.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于氧化物 (Co3O4) 的纳米结构是离子 (Li-ion) 和离子 (Na-ion) 电池的低成本阳极材料.
- 这些材料的理论容量为890 mAh/g.
研究的目的:
- 展示一种生产Co3O4纳米板块的新方法.
- 评估这些纳米板块在离子和离子电池中作为阳极的性能.
主要方法:
- 在液体体液体界面上,类似花的氧化 (CoOOH) 纳米结构的生长.
- 通过化将CoOOH转化为类似花的Co3O4.
- 超声波将Co3O4纳米结构分解为2D纳米板块 (20-100nm).
- 使用碳纳米管制造纳米复合材料阳极,不使用结合剂或导电添加剂.
主要成果:
- 离子阳极的低速容量为1108 mAh/g,离子阳极的低速容量为1083 mAh/g (125 mA/g).
- 经过 >200 个周期的稳定循环性能证明.
- 定量分析表明,离子阳极的充电速度大约是Na-ion阳极的五倍.
结论:
- 开发的Co3O4纳米板是有效的无粘合剂和无添加剂的阳极材料,用于离子和离子电池.
- 这种新的合成方法产生了适用于储能应用的高性能纳米材料.
- 进一步的研究可以探索优化Na-ion系统的充电速率.
