高比容量钠离子电池负极新材料
发布人:蔡岗全  发布时间:2017-04-24   浏览次数:10

斯坦福大学崔屹教授课题组近期于Nature Nanotechnology杂志上发表了题为” A phosphorene–graphene hybrid material as a high-capacity anode for sodium-ion batteries”的论文。该论文首次报道了磷烯用作高比容量钠离子电池负极,其可逆比容量高达2440 mAh/g,将钠离子电池负极材料的比容量提升了一个数量级。

自从石墨烯被报道发现以来,二维材料一直是科学研究的重点,磷烯也是二维材料里的一个代表。二维材料层内原子以共价键牢牢结合,层与层之间通过很弱的范德华力连接,各层之间相互独立,电子在层内运动,二维材料普遍具有较高的导电性,因此崔屹教授课题组尝试将这种材料用于钠离子电池负极材料。

崔屹教授课题组使用液相剥离的方法制备了层数较少的磷烯和石墨烯,并将这两种物质复合做成三明治结构,这样可以有效缓解磷烯在充放电过程中存在的体积效应。将这种材料作为电极材料,在0.02 C的倍率下可以得到2440 mAh/g的可逆比容量,循环100周之后,容量保持率达到85%。3 C倍率下可逆比容量有1450 mAh/g。循环100周后容量保持率达到84%,具有良好的电化学性能。