对高速率Li/Na储存的机械洞察:天然矿衍生FeS2/石墨烯阳极具有间隙伪容量行为
Jing Ye1, Shuhui Wei2, Shadeepa Karunarathne1
1Faculty of Science and Technology, Bournemouth University, Talbot Campus, Fern Barrow, Poole BH12 5BB, UK.
Journal of colloid and interface science
|October 17, 2025
概括
地球上丰富的硫化铁 (FeS2) 和来自金矿石的石墨烯复合物显示了离子电池的增强容量. 这些电极表现出独特的"消极色"效果,在扩展循环时提高性能,用于大规模储能.
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:
- 具有成本效益和丰富的电极材料对于可扩展的能量存储至关重要.
- 来自天然矿的硫化铁 (FeS2) 是一个有希望的,低成本的替代品.
研究的目的:
- 开发一种易于合成的FeS2/石墨烯异构结构,从天然矿.
- 评估这些复合材料在离子和离子电池中的电化学性能.
- 调查"消极色"现象及其潜在机制.
主要方法:
- 可扩展的球磨机用于FeS2/石墨烯复合材料制造.
- 在离子和离子电池中进行电化学测试 (循环,速率能力).
- 在现场EIS,CV,SEM和TEM用于机械学研究.
主要成果:
- FeS2/石墨烯电极表现出优异的性能和"负衰减" (在循环过程中增加容量).
- 在离子电池中,FeS2-G5电极 (5小时的削) 在1A g-1的1173个循环后达到~620 mAh g-1.
- 带有Na3V2(PO4)3阴极的全电池在200个循环后提供了237 mAh g-1和136 Wh kg-1的初始能量密度.
结论:
- 基于天然FeS2的电极可用于大规模储能.
- "消极色"现象可以提高长期电池性能.
- 通过球磨的简单合成使得高性能电池材料的可扩展生产成为可能.


