产业资讯 / Industry

东北师范大学Xing-Long Wu课题组–在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

为了开发有希望的锂离子电池(LIBs)阳极材料,一种独特的纳米复合材料缩写为G⊥FP@C-NA,其中垂直生长在导电还原氧化石墨烯(G)网络上的碳包覆FeP纳米棒阵列(FP@C-NA)已经通过可扩展策略成功制备。受益于独特的结构,G⊥FP@C-NA表现出大大提高的电导率、结构稳定性和赝电容增强的锂储存超快电化学动力学。因此,G⊥FP@C-NA具有较高的锂储存容量(在50 mA/g下为1106 mA h/g)、出色的倍率性能(在5000 mA/g时为565 mA h/g)和当用作LIBs阳极材料时,优异的长期循环稳定性(500次循环后,500 mA/g下为1009 mA h/g,2000次循环后,2000 mA/g下为310 mA h/g)。正如所料,这种纳米阵列结构是有吸引力的,并且还可以扩展到用于各种能量存储系统的其他电极材料。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 1. (a)G⊥FP@C-NA和U-FP@C形成过程的示意图;(b)P-G⊥FP@C-NA、(c)G⊥FP@C-NA、(d)P-U-F@C和(e)U-FP@C的SEM图像。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 2. G-FP@C-NA纳米复合材料的(a)TEM图像、(b)HRTEM图像和(e)元素映射图;U-FP@C纳米复合材料的(c)TEM图像、(d)HRTEM图像和(f)元素映射图。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 3. 在0.1 mV/s下,(a)G⊥FP@C-NA和(b)U-FP@C初始五个循环的CV曲线;在500 mA/g下,G⊥FP@C-NA和U-FP@C的(c)循环稳定性和(d)不同循环下的GCD曲线;(e)G⊥FP@C-NA在2000 mA h/g下的长期循环稳定性。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 4. 在500 mA/g的电流密度下,130次循环后G⊥FP@C-NA和U-FP@C的(a)倍率性能和(b)不同电流密度下的GCD曲线;(c)比较G⊥FP@C-NA与近年来报道的其他FeP基阳极材料之间的速率能力。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 5. (a)不同扫描速率下的CV曲线;(b)log(i)与log(v)的关系曲线;(c)不同扫描速率下的赝电容贡献;(d)G⊥FP@C-NA在1 mV/s的扫描速率下,具有赝电容部分的CV曲线。

东北师范大学Xing-Long Wu课题组--在石墨烯纳米片上垂直生长的FeP@C纳米阵列

Figure 6. 电子和离子传输的示意图以及G⊥FP@C-NA中锂化和脱锂状态之间的结构演变图。

相关研究成果于2019年由东北师范大学Xing-Long Wu课题组,发表在Nanoscale(DOI: 10.1039/c8nr08849g)上。原文:An FeP@C nanoarray vertically grown on graphene nanosheets: an ultrastable Li-ion battery anode with pseudocapacitance-boosted electrochemical kinetics。

本文来自石墨烯杂志,本文观点不代表利特纳米立场,转载请联系原作者。

相关新闻

联系我们

0537-5175979

邮件:info@leadernano.com

工作时间:周一至周五,8:00-17:30,节假日休息

QR code