机械剥落石墨用于高可逆性Na-存储,碳涂层Na3V2(PO4)3阴极具有低温条件
Shaji Jyothilakshmi1, Yun-Sung Lee2, Vanchiappan Aravindan1
1Department of Chemistry, Indian Institute of Science Education and Research (IISER), Tirupati, 517619, India.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 24, 2024
概括
脱皮石墨显示出作为离子电池 (SIB) 的阳极的希望,提供高容量和效率. 这种机械加工的石墨即使在极端温度下也表现良好.
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:
- 商业离子电池 (LIB) 面临着局限性,推动了对离子电池 (SIB) 等替代品的研究.
- 石墨,LIBs中的标准阳极,由于与离子的热力学稳定性差,不适合SIB.
- 开发高性能SIB电极对于取代传统LIB至关重要.
研究的目的:
- 通过球磨机机械剥离石墨层,以增强储存.
- 为了研究不同脱皮时间对石墨在SIB中的电化学性能的影响.
- 评估剥落石墨作为SIBs可行的阳极材料的潜力.
主要方法:
- 使用球磨石墨的机械剥落,持续时间为1至80小时.
- 电化学表征包括容量,库伦比效率和循环稳定性测试.
- 在现场阻抗分析以研究电荷储存机制和离子动力学.
- 使用脱皮石墨 (EG-80h) 和Na3V2(PO4) 3阴极制造和测试一个完整的SIB电池.
主要成果:
- 经过80小时脱皮的石墨 (EG-80h) 显示出209 mAh g-1的高可逆容量,在100个循环后具有99%以上的库伦比效率.
- 在现场阻抗分析证实了EG-80h的高效电荷储存和离子动力学.
- 完整电池 (NVPC/EG-80h) 的初始容量达到了75 mAh g-1和201 Wh kg-1.1的能量密度.
- 该NVPC/EG-80h电池在零下10至50°C的温度范围内表现出色.
结论:
- 通过球磨机械剥皮显著提高了石墨适用于离子电池阳极的适用性.
- EG-80h为高性能SIB提供了一个有前途的阳极材料,提供了出色的容量,稳定性和速率能力.
- 开发的SIB在不同温度条件下表现出强大的性能,突出了其实际潜力.


