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石墨烯优化磷基材料可提高电化学性能

发布时间:2020-12-07    来源:博发娱乐登录网址63085

钠在地壳上拥有非常丰富的储量,约占2.74%,普遍生产,价格低廉,因此被指出是可以用大规模储能系统代替锂离子电池的新型电力技术,近年来备受普遍关注。目前重要的技术难题是找到它和给定的电极材料。在众多阴极材料中,红磷比商用石墨电极享有7倍的理论费容量(2596mAhg1),被指出是廉价、简便、环保、有研究价值的电池阴极材料。

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但是,红磷具有较低的导电性,在充电放电中没有体积收缩等问题,限制了其在钠离子电池中的应用。对于这个问题,目前的主要应对手段是着手控制红磷的颗粒度,提高其导电性,虽然取得了相当大的发展,但还没有需要解决的问题。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),)用非常简单的方法机械地混合红色磷和碳物质的方法,没有红色磷的颗粒度大,碳材料的覆盖面积受到限制等问题。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、碳、碳、碳、碳、碳、碳)传统气化-冷凝技术在磷气化过程中由于不可控制的因素,红磷负荷不低。

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澳大利亚乌伦理工大学(UniversityofWollongong,UOW)郭在平教授和陈俊副教授课题组明确提出了新的气化重组技术,消除了碳/红。据悉,石墨烯气凝胶具有多孔性、比表面积大、力学性能好、传导性高等特点,仍受到广泛关注。该方法首先用石墨烯气凝胶覆盖红磷,然后用气相沉积法将凝胶剂包裹在整个气凝胶中,最后在惰性气氛中缓慢展开的材料内部红磷气化,慢慢加热。在类似的结构设计中,红磷(10-20nm)粒子被石墨烯层和碳层中间覆盖,不仅提高了材料的导电性,而且还能很好地缓冲电极材料在充电放电过程中发生的体积收缩,获得了三维多孔结构电解质充分增殖的条件。

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此外,由于气化重组时间控制和以后缓慢的加热处置,可以有效地增加/避免白人分解,提高安全性,修改实验过程。这种充电电极材料表现出优异的钠储存性能。以0.1C的电流密度循环100次后,这种复合材料需要保持1867mAhg-1的容量。

以1C的高电流密度循环200次后,仍需保持1095.5mAhg-1的容量。本研究在由红磷、石墨烯气凝胶、凝固组成的三维多孔前体中,展开了高效材料内部气化重组,不仅大大增加了磷粒子的大小,还获得了使磷粒子均匀分布在三维结构内部的新思路。在一定程度上提高了磷的负荷量。

人气复合材料经过这种新型气化重组技术的优化,显示出容量和高倍的性能,因此在循环稳定性方面也有了很大的提高。这种新的气化重建技术的新思路还可以扩展到其他具有大体积收缩和气化/低熔点的电极材料。-博发娱乐登录网址。

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