可调节的脱皮N-化石墨烯作为高性能硫电池的有效电解质添加剂
Vaidik R Shah1, Ritwick Sinha1, Walter J Cesarski2
1Robert Fredrick Smith School of Chemical and Biomolecular Engineering, Cornell University, Ithaca, New York 14853, United States.
ACS applied materials & interfaces
|October 1, 2024
概括
这项研究提出了一种可扩展的方法,用于生产N-化石墨烯用于硫电池. 更高的含量和酸显著提高了电池的性能和稳定性.
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:
- 化学合石墨烯显示出潜力,但面临制造成本障碍.
- 功能化石墨烯的可扩展和绿色合成对于先进的应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种具有成本效益,可扩展的方法来生产可调节模式的N-化石墨烯.
- 调查N-兴奋剂度和模式对硫电池性能的影响.
主要方法:
- 通过从泰勒-库埃特反应堆中热炼石墨烯,轻松制造N-合石墨烯.
- 描述N-兴奋剂水平和C-N债券模式.
- 在硫电池电解质中对N-化石墨烯进行电化学测试.
主要成果:
- 通过可调节的C-N键模式实现了高N兴奋剂 (27原子%).
- 较高的含量提高了容量保留,在0.2°C的225个循环后,容量保持达到73%.
- 二氧化在2°C时表现出4倍的容量增加,并验证了LiPS吸附和Li+流动性.
结论:
- 通过这种方法生产的N-化石墨烯提供了一个可扩展和绿色的方法.
- 优化N-doping度和pyridinic模式可以提高硫电池的性能.
- 这项工作为定制N功能来实现优质的电化学能量存储提供了洞察力.
