一種有效的Ru/CNT電催化劑在固態鋰-CO
2中起著至關重要的作用。本文介紹了在多壁碳納米管(CNTs)上裝飾金屬釕作為鋰二氧化碳電池負極的Li
1.5Al
0.5Ge
1.5(PO
4)
3固態電解質。Ru/CNT陰極具有較大的表面積，最大的放電容量，極好的可逆性，低過電位的循環壽命長。該電催化劑對二氧化碳還原反應和二氧化碳逸出反應的電催化性能得到了提高，這與可用的活性位點有關。使用Ru/ CNT陰極,固態二氧化碳鋰電池具有最大放電容量4541mA h g
-1和在1.24 V的小電壓間隙下，電池壽命可循環45次CNT陰極(最大放電容量1828 mA h g
-1, 25循環周期,和1.64 V作為電壓間隙)，在100 mA h g
-1的電流供應下，截止容量為500 mA h g
-1。固態鋰二氧化碳電池在未來的能源儲存方面顯示出了廣闊的應用前景。
圖1 (a) CNT和Ru/CNT陰極的粉末XRD結果。(b - d) TEM圖像和(d - f) EDX元素映射(e)碳和(f)釕使用Ru/CNT陰極。用Ru/CNT陰極對(g)碳1s和(h)Ru 3d同步XPS。(i)Ru箔和Ru/CNT陰極的同步XANES譜。(j) EXAFS信號和最佳匹配的Ru箔和Ru/CNT陰極。
圖2 (a) 精細的XRD譜圖，(b)晶體結構，(c)拉曼光譜。(d)用Au/LAGP/Au測量的LAGP球團在室溫下的Nyquist圖。
圖3 (a) CV測量和(b)使用CNT和Ru/CNT樣品的SSLCBs的最大放電容量。(c) CNT和(d) Ru/CNT催化劑的循環(放電充電循環)性能和(e) CNT和(f) Ru/CNT樣品的過電位性能(放電充電電位vs循環數)，用于室溫下500 mA h g
-1固定容量和100 mA h g
-1電流密度的SSLCBs。
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圖4. (a)粉末XRD， (b)拉曼和(c) C 1s的XPS。(d) Ge 3d的XPS光譜:原始的，在陽極側進行第一次循環，使用LAGP SSLCBs在陰極和陽極側進行45次循環后的。
相關科研成果由臺北工業大學Da-Hua Wei, Ru-Shi Liu和Shu-Fen Hu等人于2021年發表在ACS Applied Materials & Interfaces（https://pubs.acs.org/10.1021/acsami.1c11000）上。原文：Effective Ru/CNT Cathode for Rechargeable Solid-State Li−CO
2 Batteries。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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