毛片大全-91久久久久久久-麻豆影音-91视频免费播放-一本色道久久综合亚洲精品按摩-日本中文在线观看-国产三级影院-国产特级毛片aaaaaa-日韩一卡二卡三卡-夜夜嗨av禁果av粉嫩av懂色av-亚洲精品456-国产日韩成人-日韩性生交大片免费看-日韩欧美有码-老头糟蹋新婚少妇系列小说

2145mAh/g!新型銅基負極助力高比能鋰電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年12月29日  

隨著鋰電池能量密度的不斷提升,傳統的石墨材料已經遠遠無法滿足高比能電池的設計,為了解決石墨負極材料容量偏低的問題,人們開發出了多種高容量的負極材料,例如硅基材料、錫基材料等,這些材料的容量普遍在1000mAh/g以上,極大的提升了鋰電池的能量密度。


除了上述的高容量負極材料外,金屬氫氧化物由于較高容量的特性,在近年也得到了廣泛的關注。近日,韓國東國大學的AkbarI.Inamdar(第一作者,通訊作者)和HyungsangKim(通訊作者)等人通過化學腐蝕的方式直接在銅箔生成了一層Cu(OH)2納米棒,以該材料作為負極時,在0.1A/g的電流密度下可以獲得2145mAh/g的首次放電容量,并表現出了良好的倍率性能。


相比于金屬氧化物,金屬氫氧化物通常能夠供應更高的容量,因此近年來金屬氫氧化物的研究得到了較多的關注。Cu(OH)2納米棒的合成方法如下圖所示,首先采用去離子水配置2.5MNaOH和0.125M(NH4)2S2O8的混合溶液,銅箔在乙醇中清洗干凈后放入到該混合溶液處理20min,在該過程中發生的反應如下式所示,經過20min的腐蝕,Cu箔表面生成了大量的Cu(OH)2納米棒,隨后銅箔經過乙醇和去離子水清洗后進行常溫干燥。


下圖a為處理后的Cu箔的XRD圖譜,從圖中能夠看到銅箔中重要存在Cu(OH)2和Cu兩種晶相。這一結果進一步被下圖b、c、d中所示的拉曼光譜數據所證實。比表面測試發現該材料的比表面積達到了6.661m2/g,平均孔尺寸為92.71nm。為了分析Cu箔表面的化學狀態,作者進行了XPS分析,Cu2p圖譜中在933.07eV和934.64eV存在兩個特點峰,分別對應CuO和Cu(OH)2,從O1s圖譜中我們也進一步確認了這兩種物質的存在。


下圖為Cu箔表面的高分辨率SEM圖片,從圖中能夠看到Cu箔表面隨機生長了大量的Cu(OH)2納米棒,這些納米棒的長度在10um左右,由于這些納米棒本身具有多孔的特性,并且納米棒的底端直接和Cu箔相連,因此賦予了Cu(OH)2納米棒快速充放電的能力。

下圖a為Cu(OH)2納米棒的循環伏安曲線,從下圖可以看到Cu(OH)2納米棒的首次充放電曲線和后續的兩次充放電曲線之間存在著明顯的差別,這可能是由于極化和生成SEI造成的。在還原掃描的過程中第一個還原峰出現在0.75V附近,對應的是Cu(OH)2的分解,其余的兩個還原峰分別出現在0.46V和0.31V、,對應的是電解液的分解,在氧化掃描的過程中氧化峰出現在0.77V、1.36V、1.97V,對應的是Cu再次被氧化成為Cu2O,最終氧化為CuO,整個充放電過程中的電化學反應如下式所示。


下圖b為Cu(OH)2納米棒的充放電曲線(電壓范圍為0.005-3.0V),從圖中能夠注意到在放電的過程中在1.57V、1.26V和0.9V附近出現了電壓平臺,其中在1.57V附近對應的為Cu(OH)2不可逆的分解為CuO(如下式2所示),1.26V電壓平臺對應的為CuO分解為Cu2O,0.9V附近的電壓平臺對應的則為Cu2O進一步分解為Cu。Cu(OH)2納米棒首次放電比容量達到2145mAh/g,但是在第二圈循環中放電容量就下降到了1569mAh/g,并最終穩定在了1472mAh/g。但是在隨后的循環中充放電曲線則幾乎重合,這表明電極良好的可逆性和界面穩定性。但是我們也注意到在后續的循環過程中,電池的充電容量總是高于放電容量,電池的庫倫效率也降低到了70%,作者認為這可能是因為材料的結構變化,以及銅箔集流體在循環過程中的氧化等原因。


下圖c為Cu(OH)2納米棒的倍率性能測試結果,從圖中可以看到在0.1A/g的電流密度下材料的容量最終穩定在了1490mAh/g,在0.2A/g的電流密度下材料的容量為1178mAh/g,在1A/g的大電流密度下材料的容量仍然可以達到800mAh/g左右,表現出了非常優異的倍率性能。


下圖為Cu(OH)2納米棒材料在循環前后的交流阻抗圖譜,作者根據下圖b中所示的等效電路對交流阻抗數據進行了擬合,擬合結果顯示循環前Cu(OH)2納米棒的電荷交換阻抗為56.75Ω,而循環后電荷交換阻抗降低到了21.05Ω,這可能是由于反復的循環過程中Cu(OH)2納米棒發生了顯著的結構變化。


為了分析Cu(OH)2納米棒儲鋰機理,作者采用XRD工具對循環后Cu(OH)2納米棒進行了分析,從圖中能夠看到在循環后Cu(OH)2晶相完全消失,出現了Cu2O和Cu的晶相,這表明Cu(OH)2在充電的過程中發生了分解,生成了新的產物。


下圖b和c為Cu(OH)2納米棒在充放電后的表面形貌,從圖中能夠看到在充電狀態下Cu(OH)2納米棒發生了顯著的體積膨脹和團聚,表面狀態非常粗糙。在放電狀態下,Cu(OH)2納米棒體積收縮,但是仍然存在由于體積膨脹出現的結構破壞,結構破壞造成了部分活性物質無法參和到充放電反應,從而造成了容量損失。


AkbarI.Inamdar通過對銅箔進行簡單的腐蝕處理,在銅箔表面直接生長出了Cu(OH)2納米棒,由于Cu(OH)2納米棒直接和銅箔鏈接,因此賦予了材料良好的電性能,在首次放電中材料的比容量達到2145mAh/g,在后續的循環中逐漸穩定在了1472mAh/g,在倍率性能測試中該材料也表現出了優異的倍率性能。


本文重要參考以下文獻,文章僅用于對相關科學作品的介紹和評論,以及課堂教學和科學研究,不得作為商業用途。如有任何版權問題,請隨時和我們聯系。


MacroporousCu(OH)2nanorodnetworkfabricateddirectlyonCufoilasbinder-freeLithium-ionbatteryanodewithultrahighcapacity,JournalofAlloysandCompounds829(2020)154593,AkbarI.Inamdar,HarishS.Chavan,AbuTalhaAqueelAhmed,YongcheolJo,SangeunCho,JongminKim,SambhajiM.Pawar,HyungsangKim,HyunsikIm

相關產品

主站蜘蛛池模板: 久久久毛片 | 久久男人网| 理论片中文字幕 | 久久久在线视频 | 国产精品天美传媒 | 青青草视频在线观看免费 | 狠狠地日| 国产四区| 狠狠干干干| 欧美日韩一区二区三区在线 | 美国做爰xxxⅹ性视频 | 日本韩国欧美在线 | 色www. | 精品乱子伦一区二区 | 日本波多野结衣在线 | 色中文字幕| 国产夜夜爽 | 黄色天天影视 | 色婷婷在线观看视频 | 丝袜 中出 制服 人妻 美腿 | 91精品国产色综合久久不卡蜜臀 | 奇米第四色影视 | 十八禁一区二区三区 | 色噜噜亚洲 | 日韩成人一级 | 人人射人人 | 嫩草影院国产 | 欧美爱爱网 | 午夜免费播放观看在线视频 | 欧美黄色片免费看 | www.日韩av | 视频污在线观看 | 91在线无精精品一区二区 | 国产婷婷色一区二区三区在线 | 天天摸天天操天天干 | 性av网| 日韩资源在线 | 韩日视频 | 日本一道本 | 精品人人妻人人澡人人爽牛牛 | 亚洲第一色站 | 精品无码人妻一区二区三区品 | 国产处女 | 天天射天天爽 | 国产伦精品一区三区精东 | 国产精品无码久久久久一区二区 | а√天堂www在线天堂小说 | 男人天堂社区 | 极品尤物魔鬼身材啪啪仙踪林 | av一区二区在线播放 | 久久久久久久久国产精品 | 超碰2020| 三级福利视频 | 日韩精品久久久久久 | 综合久久中文字幕 | 韩国一区二区三区在线观看 | 永久av在线 | 青青操在线观看 | 日韩大片免费 | 国产精品成人3p一区二区三区 | 懂色一区二区三区 | 国产性一乱一性一伧一色 | 成人手机在线播放 | 亚洲欧美在线看 | 日本暧暧视频 | 日本一级淫片免费放 | 性久久| 超碰免费成人 | 欧美日韩精品在线播放 | 亚洲在线视频一区 | 日韩欧美理论 | 国产山村乱淫老妇女视频 | 国产国产国产 | 大黄毛片 | 国产天堂在线观看 | www.4hu95.com四虎 澳门一级黄色片 | 夜夜免费视频 | 婷婷九月丁香 | www.久久色 | 99精品久久99久久久久 | 国产精品无码一区二区三区免费 | 欧美午夜三级 | 国产成人在线电影 | 亚洲黄色小说视频 | 成年人免费大片 | 国产精品麻豆一区 | 欧美日韩一区二区三区不卡视频 | 黄色av免费网站 | 国产成人小视频 | 精品无码人妻一区 | 久久久九九| 麻豆人妻少妇精品无码专区 | 在线观看污污网站 | 三女警花合力承欢猎艳都市h | 91免费片 | 黄色小视频免费 | 国产男女猛烈无遮挡a片漫画 | 超碰在线观看97 | 午夜影院日本 |