返回顶部

陕西科大:以松树为质料制备PDC/SnS2/石墨烯薄膜,用于SIB阳极

[复制链接]
说实话真的很高兴Lv.6 来自手机 显示全部楼层 发表于 2023-6-15 19:55:21 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
结果简介
开发超稳定性、高库仑效率和长命命的钠离子电池(SIB)可以显着拓宽其实际工业应用。在这项研究中,本文,陕西科技大学质料学院杨艳玲 教授团队等在《Battery Energy》期刊发表名为“An ultra-stable sodium half/full battery based on a unique micro-channel pine-derived carbon/SnS2@reduced graphene oxide film”的论文,研究提出了一种松树衍生的碳/SnS2@reduced氧化石墨烯/SnS2@rGO)具有快速离子/电子传输微通道的膜用作SIB阳极,其表现出超高的稳定性和大跨度寿命。
从功能上看,具有约30μm微碳通道和约1.2μm厚碳壁的生物质PDC/SnS2@rGO薄膜可以同时提供快速电子传输路径和Na传输通道。同时,附着在PDC碳壁上的二维(2D)层状SnS+2颗粒可以增长更多的Na接触点,收缩NaPF++6电解液中的Na传输路径。为了制止SnS2在钠化过程中与PDC分离,具有良好导电性和柔韧性的rGO被包裹在SnS2外层,作为一件 "电子衣"。当PDC/SnS2@rGO薄膜被用作SIB阳极时,在0.1 A g+-1条件下得到了约650 mA h g-1的高Na存储容量和在5Ag-1条件下800次循环后得到了约99.8%的超高库伦效率。此外,使用PDC/SnS2@rGO薄膜(阳极)和Na3V2(PO4)3(阴极)组装了一个SIB全电池,表现出约163.9 mA h g-1的高可逆容量和约99.7%的库伦效率性能。本工作为生物质衍生碳在SIB中的应用提供了一个合理的设计策略,这大概会引发更多的生物质衍生质料研究。
图文导读

图1、PDC/SnS2@rGO薄膜的制备过程和内部布局图。

图2、A) 生物质松木炭化前后的光学照片。((B)PDC中的微孔碳通道模子。C-E)PDC和(F-H)PDC/SnS2@rGO不同程度的扫描电子显微镜(SEM)图像。I,J)PDC/SnS2@rGO的透射电子显微镜(TEM)图像。(K)PDC/SnS2@rGO的选择性电子衍射图案。(L) PDC/SnS2@rGO的SEM图像及其相应的能量色散光谱(EDS)的(M)C、(N)S和(O)Sn的元素分布。

图3、(A)PDC/SnS2@rGO薄膜的X射线衍射(XRD)图案。(B) PDC、PDC/SnS2和PDC/SnS2@rGO薄膜的拉曼图案。(C)PDC/SnS2@rGO薄膜的X射线光电子能谱(XPS)全貌以及相应的(D)Sn 3d、(E)S2p和(F)C1s光谱。(G)PDC/SnS2@rGO薄膜的N2吸附/解吸等温线和(H)相应的孔径分布曲线。

图4、PDC、PDC/SnS2和PDC/SnS2@rGO薄膜的电化学性能

图5、(A) PDC/SnS+2@rGO薄膜的快速电子/Na传达原理。(B) Na在NaPF+6电解液中的解溶过程。(C) PDC/SnS2@rGO薄膜在充电和放电时的模拟图。这里,SEI是固体电解质界面的缩写。

图6、(A) 以PDC/SnS2@rGO薄膜为阳极,Na3V2(PO4)3为阴极的SIB全电池的运行模子。(B, C) SIB全电池的光学照片,通过电极板的LED灯。(D) SIB全电池在0.1 A g-1循环300次时的电化学特性。(E)SIB全电池分别在20、100、200和300次循环后的充电和放电曲线。
小结
在这项研究中,我们制备了一种具有快速离子/电子传输微通道的可持续的PDC/SnS2@rGO薄膜作为超稳定、长跨度寿命的SIB阳极。这项工作为锡基/生物质衍生质料的布局设计提供了策略,并为低本钱的BDC质料在SIB中的应用提供了一种制备方法。


文献:
https://doi.org/10.1002/bte2.20220046
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

天盟传媒网是一个由会员自行发布传媒的平台,一家集新闻稿发布平台,软文发稿平台,广告交易平台,媒体投放平台,为一体的全网媒体资源自助发布平台。尽一网在手,晓其所有!人人都是传媒者!。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 客户端下载