C60 富勒增强氧化碳复合纤维地毯:作为离子电池电极的性能
Arijit Roy1, Shakir Bin Mujib1, Gurpreet Singh1
1Department of Mechanical and Nuclear Engineering, Kansas State University, Manhattan, Kansas 66506, United States.
ACS omega
|August 26, 2024
概括
这项研究开发了一种用于离子电池的新型氧化碳 (SiOC) 复合阳极,通过将buckminsterfullerene (C60) 纳入电纤维. 由此产生的C60增强SiOC纤维表现出显著增强的性能,为先进的能量存储提供高容量和效率.
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
- 陶工程 陶工程 陶工程
背景情况:
- 前体衍生氧化碳 (SiOC) 是离子电池的一个有前途的高容量阳极材料.
- 聚合物加工可以创建独特的低维SiOC复合材料.
研究的目的:
- 使用电纤维开发一种C60增强的SiOC陶复合材料.
- 为了评估这种复合材料作为离子电池的自承载阳极的电化学性能.
主要方法:
- 使用C60填充剂的1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯-循环四氧化 (TTCS) 和聚烯 (PVP) 的混合前体制造电纤维地毯.
- 高热处理 (热解) 以将前体纤维转化为C60增强的SiOC陶复合材料.
- 复合材料作为离子半电池中工作电极的电化学测试.
主要成果:
- 用C60增强的SiOC纤维地毯表现出高可逆容量825 mA h g-1.
- 实现了近100%的库伦比克效率和卓越的速度能力.
- 即使在高电流密度 (800 mA g-1) 中,也表现出低容量衰减 (25.5%).
结论:
- 与C60或碳化纤维相比,C60增强的SiOC纤维复合材料提供了显著改善的电化学性能.
- 这种材料为高性能可充电离子电池提供了可行的自支阳极.
- 聚合物衍生陶方法对于创建先进的储能材料是有效的.


