中大宇研团队科技写作竞赛高性能锂(钠)电池材料研究进展

来源:广西新兴纳米科技研究公司 发布时间:2019-05-15 点击次数:

     自5月13日《邀请函》初稿发布以来,第一届物质主义科技信息写作竞赛(竞赛详情请盖章)已超过日程的一半,竞赛吸引了广大读者的关注,感谢科学泰勒·弗朗西斯集团的支持。出版社,MDPI,国家科学评论,中国科学通报,中国科学材料,中国科学化学,纳米微信!感谢您的热情参与,本文由华东技术公司徐天提交。
    
     1、具有三维核壳结构的多孔石墨烯包覆磷化镍(ni 2p pgn)的制备工艺;(b)0.2ag-1电流密度下ni 2p pgn的循环性能;
    
     硅、锗、锡是第四大类元素和磷元素,具有很高的理论容量。其中,磷元素(钠电池)的理论容量为2595 mHg1,这被认为是继碳元素之后的下一代负电极材料,但这些材料普遍存在一些问题:1)它们自身的导电率低;2)它们自身的锂(钠)储能合金化机理导致了锂(钠)储能合金化程度大。体积膨胀效应。这些问题使得电池的性能指标:容量、比例等性能远远低于石墨阳极材料;而传统的方法是通过与碳材料(石墨烯、碳纳米管等)复合来提高材料的导电性,或减轻体积膨胀中的应力。通过构建层次结构,在前人的基础上,构建了一系列空心、核壳结构,设计了合理的三维结构,实现了阳极材料的高寿命、高容量。如图1所示,前体Ninh4po4。以H 2O为模板,在高温下包覆氧化石墨烯形成三维层状结构,多孔石墨烯壳不仅提高了电子导电性,而且缩短了锂(钠)离子的迁移路径。纳米活性物质涂以石墨烯以减轻锂(钠)转化过程中的团聚和应力问题,从而改善其电化学性能,在0.2ag-1电流密度下100次循环后仍能保持其电化学性能,其容量为181 mAhg-1(89%容量保持率);在先前工作的基础上,因为MOF具有更规则的孔结构,团队碳化了Zif-8,并在获得的微孔碳结构上加载磷。由于MOF碳化后具有独特的三维微孔结构,在循环过程中由于磷的体积膨胀而引起的失活问题受到很大限制,电化学性能和电化学试验证明其在0.15Ag-1电流密度下循环100次,容量保持在600 mAhg。-1(库仑效率几乎为100%)。研究结果发表在《材料杂志》上,为开发合金锂(钠)正极材料奠定了理论基础,为其他金材料提供了思路。(Y. Yu等)J.先进材料,2016;Y.Yu等人J.先进材料,2017年,29(16)。)
    
     过渡金属氧化物和硫化物根据其自身的转化反应机理,其理论容量比商业石墨碳阳极高2-4倍。它们引起了广泛的关注,是下一代负材料的有力候选之一,但也存在一些问题。材料本身的低导电性和充放电过程中严重的体积膨胀效应也困扰着大量的科学家和技术人员,通过在一维纳米线中嵌入0维纳米颗粒构建分层纳米结构,Yuyan的团队实现了高速充放电和这种材料的电荷放电稳定性。该团队成功地将cos和cose纳米粒子嵌入一维碳纤维中,形成了豌豆荚核壳结构,其中碳纤维的多孔结构有助于缩短钠离子迁移,距离也可作为纳米颗粒的保护壳。一方面保证了活性物质的机械稳定性,另一方面减少了活性物质在充放电过程中的团聚现象,大大提高了电化学性能。CoS-Carbon NWS在0.1ag-1电流密度下的可逆容量为379 mHg-1,在0.1ag-1电流密度下的可逆容量为350 mHg-1;CoSE-Carbon NWS在0.ahg-1电流密度下的可逆容量为350 mHg-1;基于上述研究思路,团队将0维纳米颗粒s 1-x seX(x 0.1)通过电注入一维聚苯胺纤维中。钉住技术。碳化后形成多孔碳纤维包覆纳米颗粒,大大增加了材料的比表面积。在锂硫电池和钠硫电池的应用中,多孔炭的结构不仅缩短了离子的注入和去除距离,而且增加了材料的导电性和机械稳定性;电化学试验表明,在0.1ag-1电流密度下,经过100个循环后,S 1-x SeX的容量仍为840 mAhg-1。Li-S电池中的Ty;100次循环后,Na-S电池中的s 1-x SeX的容量保持在762 mAhg-1,电流密度为0.1ag-1;(Y.Yu等人J. Adver。2016年,28,72-7283;Y.等人J.S.Mall,2017年,13(19)。)


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