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四川大學Chuhong Zhang課題組--用于長壽命、高倍率循環柔性鋰離子電池的3D多孔NiO/石墨烯復合紙負極
      隨著可穿戴設備的迅速出現,柔性鋰離子電池(LIBs)比以往任何時候都更需要。不同活性材料的石墨烯基復合紙電極在柔性LIBs中具有廣泛的應用前景。然而,由于石墨烯層易于堆積,因此在高電流密度下很難實現長循環壽命。在此,我們成功制作了獨特的三維(3D)多孔NiO微花/石墨烯紙(fNiO/GP)電極。所得的fNiO/GP電極在高倍率下表現出優異的循環穩定性(在1 A/g的高電流密度下,經過600次循環后的存儲容量為359 mAh/g)。簡單的3D多孔結構結合石墨烯的高導電性和柔韌性優勢,可確保電子/離子的快速傳輸,并在充放電過程中緩沖NiO的體積膨脹,微尺寸的NiO花能在納/微米級的孔隙中形成層次結構,從而促進電解質的滲透,防止石墨烯層的重新堆積。這種結構設計將激發未來用于高性能柔性LIBs的各種活性材料/石墨烯復合電極的制造。 
 
Scheme 1. NiO/GP制造過程以及所得的包含納米顆粒(nNiO)和微花(fNiO)紙結構的示意圖。
 
 
Fig. 2. fNiO/GP的XPS譜:(a) XPS測量譜,(b) C1s區,(C) O1s區,(d) Ni 2p區。
 
 
Fig. 3. (a,b) NiO微花、(c,d) nNiO/GP、(e,f) fNiO/GP的SEM圖。
 
 
Fig. 4. (a) fNiO/GP的CV曲線和(b)恒流充放電曲線,(c) fNiO、nNiO/GP和fNiO/GP在不同電流密度下的倍率性能,(d)不同電流密度下的電容保持量與電流密度0.1 A/g相比,(e) 在1 A/g電流密度下 fNiO/GP的長期循環穩定性。
 
 
Fig. 5. (a) fNiO, (b) nNiO/GP,和(c) fNiO/GP電極的Nyquist圖,以及(d-f)各自的σ計算圖表。
 
       相關研究成果于2020年由四川大學Chuhong Zhang課題組,發表在Journal of Energy Chemistry (https://doi.org/10.1016/j.jechem.2019.11.022)上。原文:3D hierarchically porous NiO/Graphene hybrid paper anode for long-life and high rate cycling flexible Li-ion batteries
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