双诱导的少层石墨框架作为高效的界面过渡向超快的储存
Bozhi Yang1, Xin Min1, Xinyu Zhu1
1Engineering Research Center of Ministry of Education for Geological Carbon Storage and Low Carbon Utilization of Resources, Beijing Key Laboratory of Materials Utilization of Nonmetallic Minerals and Solid Wasters, National Laboratory of Mineral Materials, School of Materials Science and Technology, China University of Geoscience (Beijing), Beijing, 100083, P. R. China.
离子电池的木阳极材料表现出更好的性能. 新型复合结构增强了离子运输和稳定性,使其具有高容量和长周期寿命.
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:
- (Bi) 是离子电池 (KIB) 的一个有希望的阳极材料,因为它具有很高的理论容量和环保性质.
- 然而,实际应用受到缓慢的反应动力学和循环过程中的显著体积膨胀的阻碍.
研究的目的:
- 开发一种用于KIBs的新型复合阳极材料,可以克服纯 bismuth 的局限性.
- 为了提高电化学性能,特别是比斯木特基阳极的速率能力和循环稳定性.
主要方法:
- 在生物纳米颗粒上进行几层石墨框架的现场封装.
- 嵌入复合材料颗粒在Bi-doped多孔碳纤维中.
- 结构性,形态性和电化学性质的表征.
主要成果:
- 复合结构为快速的离子和电子运输提供了稳定的框架和高效的界面转移层.
- 碳纤维中的化Bi原子降低了离子的迁移能量屏障,增强了动力学.
- 孔隙结构有效地减轻了体积膨胀,从而带来了卓越的高速性能和循环稳定性.
- 在10 A g-1下达到215 mAh的容量,在6000个循环后保持83.8%的容量.
结论:
- 开发的基于Bi的复合阳极材料显示出高性能离子电池的巨大潜力.
- 石墨框架,多孔碳纤维和Bi doping的协同效应显著改善了电化学性能.
- 这一战略为为下一代储能设备设计先进的阳极材料提供了可行的途径.
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