液体处理纳米AS/SWCNTs复合电极用于高性能离子和纳离子电池阳极
Mark McCrystall1, Cian Gabbett1, Harneet Kaur1
1School of Physics, CRANN & AMBER Research Centres, Trinity College Dublin, Dublin D2 D02 K8N4, Ireland.
Energy & fuels : an American Chemical Society journal
|November 13, 2024
概括
研究人员为先进的电池阳极开发了准2D硫化 (As4S4) 纳米板块. 这些新的2D材料提高了离子和离子电池的性能,没有粘合剂或添加剂.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电化学 电化学 电化学
背景情况:
- 液相脱皮是一种从无层材料生产准2D纳米板块的方法.
- 无层范德瓦尔斯材料为新的2D材料应用提供了潜力.
- 硫化 (As4S4) 是一种未被充分探索的无层材料,具有独特的特性.
研究的目的:
- 为了研究硫化 (As4S4) 的液相脱皮过程,使其变成准二维纳米板块.
- 评估基于As4S4的纳米复合材料阳极在离子和离子电池中的性能.
- 了解这些新型电池电极的电化学行为和局限性.
主要方法:
- 硫化 (As4S4) 的液相脱皮.
- 制造As4S4/单壁碳纳米管 (SWCNT) 的纳米复合材料阳极.
- 使用制造的阳极,对离子和离子电池进行电化学测试.
- 对充放电循环的定量速率评估和分析.
主要成果:
- 通过液体脱皮成功地产生了无序的,低比例的近似2D As4S4血小板.
- 通过将As4S4片与SWCNT混合,开发出无粘合剂和无添加剂的纳米复合材料阳极.
- 实现了高容量:1202 mA hg-1的离子电池和753 mA hg-1的离子电池在低速率.
- 经过300多个循环,证明了令人称赞的自行车稳定性.
- 确定了固态扩散作为速度限制步骤,表明几乎理论上的容量利用率.
结论:
- 液相脱皮对于生产准2D As4S4纳米血小板是有效的.
- As4S4/SWCNT纳米复合体阳极显示出对高性能离子和离子电池的显著前景.
- 开发的电极表现出良好的容量和循环稳定性,有进一步优化的潜力.
