激光诱导的以煤为基础的多孔石墨烯作为对先进的离子电池的阳极
Xiao Ma1, Shiyue Li2, Wenhao Tang2
1School of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing, 100083, P. R. China.
概括
研究人员开发了一种低成本的方法,使用激光诱导的煤来制造离子电池 (LIB) 的多孔石墨烯基材料. 这些材料具有高容量和出色的稳定性,性能优于其他石墨烯阳极.
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:
- 由于其独特的特性,石墨烯是离子电池 (LIB) 的有前途的阳极材料.
- 石墨烯阳极的挑战包括复杂的准备,高成本和聚合,限制了它们的性能.
- 现有的基于石墨烯的材料,如N-doped rGO和rGO薄膜,与石墨相比,其容量较低.
研究的目的:
- 开发一种具有成本效益和高效的方法,用于为LIB阳极准备多孔石墨烯基材料.
- 在LIBs中研究这些新材料的电化学性能.
- 为了克服传统石墨烯阳极制备和聚合问题的局限性.
主要方法:
- 采用激光诱导的策略,使用煤作为前体.
- 基于多孔石墨烯的材料 (LIG-B) 合成了类似泡的结构和扩大的层间间距.
- 电化学性能被评估为LIBs的阳极材料,包括特定容量,循环稳定性和速率能力.
主要成果:
- 在100 mA g-1.1,LIG-B显示出400 mAh g-1的高特异容量.
- 观察到异常的循环稳定性,在900个循环后在100 mA g-1.1下保持95.0%的初始容量.
- 显示出优越的速率能力,在2000 mA g-1.1的高电流密度下保持220 mAh g-1.
结论:
- 激光诱导多孔石墨烯基材料 (LIG-B) 为传统石墨烯阳极提供了一个可行的,低成本的替代方案.
- 该材料的结构促进了快速的离子和电子运输,导致LIBs的高性能.
- 这种方法提供了一种可扩展的方法,用于生产用于下一代能源存储的先进阳极材料.
