編號：NMJS09272
篇名：電化學置換反應制備石墨烯基納米無定型銻復合陽極用于高性能鈉離子電容器的構筑
作者：米超林 秦玉瑩 黃欣莉 羅伊杰 張志薇 王成祥 石元昌 尹龍衛(wèi) 王儒濤
關鍵詞： 石墨烯 銻基陽極 電化學置換反應 二維復合材料 鈉離子電容器
機構： 山東大學材料科學與工程學院
摘要： 銻(Sb),因其具有較高的理論比容量(660 mAh·g-1)、較低儲鈉電位(0.5–0.8 V vs.Na/Na+)和較高的密度(6.68 g·cm-3)等特點,被認為是一種理想的鈉離子電容器的陽極材料。然而,在Na+脫嵌過程中,Sb電極會發(fā)生較大的體積變化,導致其容量快速衰減以及倍率性能變差,阻礙了Sb電極的實際應用。因此,本文提出一種可用于制備錨定在具有碳涂層的二維石墨烯表面的無定型Sb納米顆粒的電化學置換方法。所制備Sb/石墨烯復合材料具有典型的二維復合結構,可大幅增加與電解液界面接觸面積,縮短離子擴散路徑,促進離子遷移與電子轉移。進一步利用該復合材料作為陽極,自制活性炭作為陰極,構建出一種新型鈉離子電容器。研究證實,該鈉離子電容器工作電壓可達4.0 V,可輸出140.75 Wh·kg-1的最大能量密度和12.43 kW·kg-1的最高功率密度。綜上,該研究結果可為鈉離子儲能器件用高容量銻基陽極材料的優(yōu)化設計提供可借鑒的思路。
