AFM超强性能的石墨烯包覆氧化亚硅负

黑龙江白癜风微信交流群 http://cgia.cn/news/chanye/1664074.html

编辑推荐:氧化亚硅(SiO)虽然容量高、循环寿命长,但其固有电导率和库仑效率低,以致一直无法大规模商业化应用。来自北达科他大学的研究人员,以低成本的煤炭腐殖酸为原料,采用简便方法原位合成石墨烯包覆歧化氧化亚硅负极材料,其首次放电容量为.6mAhg1,首次库仑效率为78.2%,2.0Ag1下的可逆容量为mAhg1,循环周后的容量保持率为72.4%。

硅(Si)因其高比容量被认为是有潜力的负极材料,然而,硅在充放电过程中体积膨胀严重,这种变化使硅颗粒与电极失去接触,导致电池循环效率低,容量损失快。氧化亚硅(SiO)比单质硅具有更高的循环稳定性和更大的潜在应用价值,氧化亚硅可以通过高温下Si与SiO2的气相沉积反应合成,并在纳米尺度上可以模拟为非晶硅和二氧化硅的混合物。然而,氧化亚硅固有的低电导率和较低的首次库仑效率(ICE)导致其倍率性能的下降和容量衰减的增加,阻碍了其在锂离子电池中的实际应用。

石墨烯包覆是缓解氧化亚硅负极使用过程中面临挑战的最有效方法之一,该包覆层能显著提高电子电导率,防止氧化亚硅与电解液的反应,多层石墨烯壳层具有良好的弹性和更高的导电性,可以通过相邻层之间的滑动过程有效地调节氧化亚硅的体积膨胀,而不会破坏石墨烯壳层。但当前已公开的原位合成石墨烯的报道中,会使用金属催化剂,或者工艺复杂,技术成本高。

在本项工作中,北达科他大学的研究人员以煤炭腐殖酸为碳源,开发了一种简便、低成本的原位合成石墨烯包覆氧化亚硅负极的方法,得到的负极材料具有优异的循环性能和库伦效率,制备工艺简单,极具商业化前景。相关论文以题为“InSituSynthesisofGraphene-CoatedSiliconMonoxideAnodesfromCoal-DerivedHumicAcidforHigh-PerformanceLithium-IonBatteries”发表在AdvancedFunctionalMaterials上。

论文链接:




转载请注明:http://www.180woai.com/afhgx/8688.html


冀ICP备2021022604号-10

当前时间: