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    河北大學:SnO2/NiO@C中空納米管用于鈉離子電池陽極

     
    發布日期:2018-10-16
     

    隨著社會對清潔、便攜能源的迫切需求,可充電鋰離子電池(LIBs)受到了廣泛的關注。鋰離子電池由于其高能量密度和成熟的制造技術而被廣泛用于便攜式電子設備,電動汽車和電網存儲。然而,有限的鋰儲備限制了LIB在未來的大規模應用。

    此外,鈉離子電池由于其低成本,環境友好性和高安全性以及豐富的鈉資源而被認為是LIB的替代者,特別是對于大規?;拘驮O備。遺憾的是,傳統的LIB陽極材料不能直接應用于SIB以獲得高的能量密度和循環穩定性能,因為鈉的半徑比鋰的半徑大34%,導致反應動力學緩慢和放電/充電時氧化還原電位不良。因此,為了避免上述鈉離子的缺點,進一步開發適合SIB的陽極材料是非常必要的。

    高容量和長循環穩定性的結合一直被認為是鈉離子電池(SIB)高效陽極材料的先決條件。河北大學物理科學與技術學院張文明教授設計并合成了碳包覆的一維SnO2/NiO異質結中空納米管(SnO2/NiO@C),并成功應用于SIBs陽極材料。SnO2/NiO@C通過簡單的靜電紡絲技術和隨后的化學浴沉積合成,然后進行聚多巴胺(PDA)碳化。一維中空結構可以有效地減小鈉離子在循環過程中的擴散長度和SnO2的體積變化較大。此外,碳化PDA均勻地分散在SnO2/NiO中空納米管上,不僅有助于結構穩定性,而且還起到導電基質的作用,以提高電池性能。基于SnO2/NiO@C陽極的鈉離子電池在100mA g-1下200次循環后具有320mAh g-1的高可逆容量,并且具有相當穩定的長循環性能。本工作突出了SnO2/NiO@C基陽極材料在開發具有高容量和長循環穩定性的高性能鈉離子電池方面的潛力。

     
     
     

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