NML研究論文 | 高性能鈉離子電池負極材料:rGO@FeS2複合材料

2021-01-21 nanomicroletters

內容簡介

▶ TOC 摘要圖

FeS2的理論容量高達894 mAh/g，被視為一種非常有前景的鈉離子負極材料，但由於其電導率低、體積膨脹大、導致可逆容量低、循環穩定性差，限制了材料的實際應用。

河北大學王紅強等人在 Nano-Micro Letters 期刊發表了題為「Reduced Graphene Oxide-Wrapped FeS2 Composite as Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries」的文章。

該工作製備了一種具有優異電化學性能的還原氧化石墨烯包裹FeS2複合材料(FeS2/rGO)。外層包裹的rGO可以提高FeS2的電導率、比表面積、和結構穩定性。得益於兩者的複合效應，FeS2/rGO負極材料同時具備高比容量、高倍率性能、和優異循環穩定性：在100 mA/g和10 A/g條件下的初始放電容量分別高達1263.2和344 mAh/g。循環100個周期後，放電容量仍保持在609.5 mAh/g。

該方法為製造高性能金屬硫化物/rGO複合材料提供了新思路，可將其應用於鋰離子電池或鈉離子電池。

圖文導讀

▶ 圖1 a) 所製備的Fe3O4和Fe3O4/rGO前驅體的XRD圖，b)Fe3O4的SEM圖，Fe3O4/rGO的c) SEM圖和d)TEM圖。


▶ 圖2 a) 製備的FeS2/rGO複合材料的XRD圖，b,c) FeS2的SEM圖像，FeS2/rGO複合材料的d) SEM圖像，e)，f) TEM圖像，g)，h) HRTEM圖像和i) SAED圖。


▶ 圖3 a) FeS2和FeS2/rGO複合材料的TG曲線（溫度-重量曲線）和b) N2吸附—脫附曲線。


▶ 圖4  FeS2和b)FeS2/rGO的CV曲線。


▶ 圖5 a) FeS2/rGO的恆流充放電曲線，FeS2和FeS2/rGO複合物的b) 循環壽命和庫侖效率，c) 倍率性能，以及d)奈奎斯特圖。


▶ 圖6 a) 新鮮製備的FeS2/rGO電極的SEM圖，b) SEM圖以及100次充放電循環後FeS2/rGO電極的c), d) TEM圖。

文章發表於 Nano-Micro Letters 期刊 2018 年第 10 卷第 2 期，詳情請閱讀全文，可免費下載。本文在期刊微信 (nanomicroletters)、微博 (納微快報NML)、科學網博客、Facebook、Twitter等媒體推出，請多關注。以往微信推文可參看網站（http://nmsci.cn）

Cite as：Qinghong Wang, Can Guo, Yuxuan Zhu, Jiapeng He, Hongqiang Wang, Reduced Graphene Oxide-Wrapped FeS2 Composite as Anode for High-Performance Sodium-Ion Batteries. Nano-Micro Lett. (2018) 10: 30.

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0183-z

關鍵詞：FeS2，還原氧化石墨烯，包裹結構，負極材料，鈉離子電池

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通訊作者簡介

博士，教授，碩士生導師。曾在University of Wollongong攻讀博士學位，師從Senior Prof. Zaiping Guo。2017年3月引進到河北大學化學與環境科學學院工作。已在Angew. Chem. Int. Ed., Nano Energy等期刊發表學術論文20餘篇，是中國化學會會員。

Email：hqwanghbu@163.com

主要研究領域：新型儲能材料和儲能技術的研究，包括鋰硫電池、鋰離子電池、鈉離子電池等。

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