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吉林大學(xué)Bo Jin課題組--錨固在MoS2納米片上的氧化還原石墨烯和Fe2O3納米顆粒復(fù)合材料上用于鋰存儲
      隨著電動汽車和混合動力汽車的發(fā)展,對高性能鋰離子電池的需求日益迫切。本文中,我們設(shè)計并制備了Fe2O3/MoS2/rGO復(fù)合材料,其中獨特的三維異質(zhì)結(jié)構(gòu)有效緩解了充放電過程中的體積變化,增強了活性物質(zhì)的電導(dǎo)率,從而提高了電池的可逆容量。在低電流密度(200 mA g-1)下,F(xiàn)e2O3/MoS2/rGO在100個循環(huán)后可提供906 mAh g-1的高放電容量。即使在高電流密度(1000 mA g-1)下,經(jīng)過500次循環(huán)放電容量也達(dá)到711 mAh g-1。此外,F(xiàn)e2O3/MoS2/rGO還具有良好的倍率性能(在1500 mA g-1時為608 mAh g-1)。實驗結(jié)果表明,F(xiàn)e2O3/MoS2/rGO的合成是制備具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鋰存儲負(fù)極材料的有效方法。
 
 Figure 1. Fe2O3/MoS2/rGO合成工藝示意圖。
 
  
Figure 2. Fe2O3, MoS2, Fe2O3/rGO, Fe2O3/MoS2/rGO的XRD圖。
 
 
Figure 3. Fe2O3/MoS2/rGO的XPS:(a) O 1s,(b) Fe 2p,(c) S 2p,(d) Mo 3d,(e)全譜。
 
 
Figure 4. (a, b) Fe2O3, (c) MoS2, (d) Fe2O3/rGO和(e, f) Fe2O3/MoS2/rGO的FFESEM圖。
 
 
Figure 5. (a, b) Fe2O3,(c, d) Fe2O3/rGO和(e, f) Fe2O3/MoS2/rGO的TEM圖。
 
 
Figure 6. (a)掃描速率為0.1 mV s1時,F(xiàn)e2O3/MoS2/rGO從0.01到3V的CV曲線。(b) Fe2O3/MoS2/rGO在200mA g1時的放/充電曲線。(c) Fe2O3、Fe2O3/rGO、Fe2O3/MoS2/rGO在200 mA g1時的循環(huán)性能和Fe2O3/MoS2/rGO的庫倫效率。(d) Fe2O3的倍率性能。(e) Fe2O3/MoS2/rGO的長期循環(huán)性和庫侖效率。
 
      相關(guān)研究成果于2020年由吉林大學(xué)Bo Jin課題組,發(fā)表在ACS Appl. Nano Mater. ( DOI: 10.1021/acsanm.0c01709)上。原文:Composites of Reduced Graphene Oxide and Fe2O3 Nanoparticles Anchored on MoS2 Nanosheets for Lithium Storage。

摘自《石墨烯雜志》公眾號:

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