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薩班哲大學Alp Yurum課題組-- 高穩定性氧化石墨烯氣凝膠負載的超細Fe3O4顆粒作為鋰離子電池負極具有出色的性能
      本文中,我們報告了一種簡便的氧化還原沉積方法,用于構造在部分還原氧化石墨烯上生長超細Fe3O4顆粒(Fe3O4@PrGO),并用作鋰電池負極,其中20-30 nm尺寸的Fe3O4顆粒有效地裝飾了PrGO氣凝膠。雜化結構改善了電解質可及的活性物質位點的數量,并提供了增強的鋰和電子傳輸途徑。該材料在電流密度為0.5 A g-1的情況下進行100次循環后已顯示出高達2136 mAh g-1的可逆比容量,即使經過600次循環后,在1 A g-1下仍具有出色的循環性能。優異的鋰離子傳輸動力學,主要是由于將1-2 nm尺寸粉碎的Fe3O4顆粒有效附著到3D PrGO網絡上,即使在10 A g-1的極高放電速率下,該電池也能顯示480 mAh g-1的容量。即使經過長時間的老化,電化學循環所獲得的容量也已被完全恢復,這突出了其替代傳統石墨作為堅固而高性能負極材料的潛力。
 

Figure 1. Fe3O4@PrGO混合氣凝膠的制造步驟
 

Figure 2. (a)裸露的Fe3O4納米顆粒(Fe3O4 NP)的SEM圖像,(b)裝飾PrGO表面的超細球形Fe3O4顆粒,(c)Fe3O4@PrGO氣凝膠的互連網絡。
 

Figure 3. (a)Fe3O4@PrGO和(b)Fe3O4NP的循環伏安圖(CV);(c)Fe3O4@PrGO和(d)Fe3O4 NP電極在第1,第2,第3,第15和第100次循環時的恒電流充放電曲線,以及(e)Fe3O4 NP和Fe3O4@PrGO的循環曲線
 

Figure 4. (a)Fe3O4@PrGO電極在1 A g-1下的循環性能;在(b)階段I,(c)階段II和(d)階段III的選定循環中,電極的電容電壓曲線。
 
        相關研究成果于2021年由薩班哲大學Alp Yurum課題組,發表在Carbon(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.12.049)上。原文:High stability graphene oxide aerogel supported ultrafine Fe3O4 particles with superior performance as a Li-ion battery anode。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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