通过Triton X100辅助合成和聚硫化物穿缓解,提高了的充电能力和稳定性 (IV) 硫化基阳极
Dmitry A Grishanov1, Vitaly A Nikolaev2, Jenny Gun2
1The Casali Center of Applied Chemistry, The Institute of Chemistry, The Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem 91904, Israel; The Harvey M. Krueger Family Center for Nanoscience and Nanotechnology, The Hebrew University of Jerusalem, Edmond J. Safra Campus, Jerusalem 91904, Israel.
Journal of colloid and interface science
|January 26, 2024
概括
这项研究引入了一种新的硫化 (GeS2) 和减少氧化石墨烯 (rGO) 复合物作为高性能离子电池阳极. 创新的设计显著提高了阳极的稳定性和容量,超过了1000个循环.
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:
- 开发先进的阳极材料对于提高离子电池 (LIB) 性能至关重要.
- 硫化物 (GeS2) 作为阳极材料具有前景,但在稳定性和容量方面面临挑战.
- 减少的石墨烯氧化物 (rGO) 为复合材料提供了出色的导电性和很大的表面积.
研究的目的:
- 为LIBs开发一种高稳定性和高容量的基于GeS2的阳极.
- 利用湿化学方法在rGO上制造超薄的GeS2涂层.
- 为了减轻GeS2阳极的性能降解问题,例如聚硫化物穿效应.
主要方法:
- 使用可溶性氧化前体合成无形GeS2.
- 通过低温湿化学工艺将GeS2沉积在rGO上,然后进行热处理.
- 采用了包括表面活性剂辅助合成 (Triton X-100),充电分离器,FEC添加剂和PAA粘合剂在内的战略,以提高性能.
主要成果:
- 实现了一个超薄的rGO支持的无形GeS2涂层.
- 该GeS2@rGO阳极表现出极好的稳定性,超过1000个循环.
- 报告的高充电容量为1220 mAh/g在2 A/g和870 mAh/g在5 A/g.
- 与未经修改的硫化阳极相比,累积修改使阳极的充电能力增加了三倍以上.
结论:
- 开发的GeS2@rGO复合材料代表了LIB阳极技术的重大进步.
- 湿化学处理与战略修改相结合,有效地提高了阳极性能和寿命.
- 该研究验证了这种复合材料作为下一代LIB阳极材料的可行性.
