通过一种新型复合阳极提高离子电池的性能:S-doped石墨烯氧化物,聚烯和烟二氧化
Mohammed Al-Bujasim1, Metin Gencten1, Koray Bahadır Donmez2
1Faculty of Chemical and Metallurgical Engineering, Department of Metallurgy and Materials Engineering, Yildiz Technical University, 34210 Istanbul, Turkey.
Nanotechnology
|December 17, 2024
概括
使用S-doped石墨烯氧化物,聚烯和烟的新型复合阳极材料提高了离子电池的性能. 这种材料表现出优越的容量和循环稳定性,为可靠的电池系统提供了对石墨阳极有希望的替代品.
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:
- 离子电池 (LIB) 对便携式电子设备和电动汽车至关重要.
- 开发先进的阳极材料是改善LIB性能,容量和寿命的关键.
- 目前的石墨阳极在能量密度和充电率方面面临限制.
研究的目的:
- 开发和评估一种新的复合阳极材料,以提高LIB性能.
- 为了研究S-doped石墨烯氧化物 (SGO),聚烯 (PPy) 和烟复合材料的电化学特性.
- 为了比较新型复合阳极与商业石墨阳极的性能.
主要方法:
- 通过时空测量合成的S-doped石墨烯氧化物 (SGO).
- 用化学方法合成的多聚烯 (PPy).
- 复合阳极材料 (S0,S1,S2) 准备有不同的PPy比率用于半细胞和全细胞测试.
主要成果:
- 该S1复合材料 (高PPy比率) 显示了648mAhg-1的高初始放电容量.
- 与S0 (68%) 相比,S1和S2复合材料表现出优越的循环稳定性,在10°C的100个循环后分别保持99%和87%的容量.
- 使用S1作为阳极的全电池表现出比石墨阳极更高的可逆容量 (在0.1°C时164mAhg-1) 和能量密度 (10°C时49Whkg-1).
结论:
- 在SGO-PPy-fumed复合物 (S1) 是一个可行的高性能阳极材料LIBs.
- 这种新阳极材料在容量,循环稳定性和能量密度方面比石墨具有显著的改进.
- 开发的复合材料为更可靠,更高效的电池系统铺平了道路.


