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漢陽大學(xué)Ramphal Sharma和Sung-Hwan Han課題組--高性能Li-Se電池:Li2Se陰極作為2D-MoSe2嵌入多層石墨烯的電化學(xué)原位還原的嵌入產(chǎn)物
       鋰硒(Li-Se)電池具有高能量密度和低成本的優(yōu)勢(shì),因此被認(rèn)為是下一代電池技術(shù)有希望的候選者。本文報(bào)道了一種新型的夾層MoSe2到石墨烯(Gr)Li2Se基正極材料的電化學(xué)嵌入用于室溫Li-Se電池。以先進(jìn)的方法制備了一種在碳材料內(nèi)部空間受限的Li2Se正極活性材料以最小化Se化合物的穿梭效應(yīng),也通過XRD、XPS、TEM和電化學(xué)分析研究證實(shí)。通過在二甘醇溶劑中應(yīng)用密閉回流系統(tǒng)合成起始硫族化物Gr-MoSe2,將聚丙基紫精作為碳前驅(qū)體來源,并使用硒乙酰胺作為Se前驅(qū)體,然后在Ar和N2氣氛下煅燒以形成Gr-MoSe2中間層之間的層。然后,通過電化學(xué)還原(鋰化過程)Gr-MoSe2納米復(fù)合材料中的Mo,以得到多層石墨烯結(jié)構(gòu),并且在硒化鋰電池中,硒化物化合物L(fēng)i2Se在石墨烯多層內(nèi)部同時(shí)生成。電池的容量衰減率為每100個(gè)循環(huán)0.04%,在電流密度為1 A/g的整個(gè)循環(huán)中,庫侖效率接近100%。在3 V和0.01 V vs Li+/Li間2個(gè)循環(huán)的預(yù)處理步驟之后,報(bào)道了Gr-MoSe2的奈奎斯特圖。基于Gr-MoSe2特性的電導(dǎo)率,這里還報(bào)告了新型的Li2Se陰極,即活性材料中沒有炭黑導(dǎo)電添加劑。
 
 
Figure 1. (a)PPV-MoSe2(黑色)和ML-Gr-MoSe2(紅色)的XRD圖譜;(b)PPV-MoSe2(黑色)和ML-Gr-MoSe2(紅色)的拉曼光譜;(c)ML-Gr-MoSe2的HR-TEM圖像;(d)ML-Gr-MoSe2的C1 高分辨率XPS光譜。
 

Figure 2. ML-Gr-MoSe2及其電化學(xué)還原生成多層石墨烯結(jié)構(gòu)
 
 
Figure 3. (a)ML-Gr-MoSe2的循環(huán)伏安圖;(b)在各種施加電流下,ML-Gr-MoSe2的倍率性能;(c)電流密度為1 A/g時(shí)ML-Gr-MoSe2陰極活性材料的長期循環(huán)性能;(d)具有ML-Gr-MoSe2陰極電池的典型恒電流放電/充電曲線;(e)奈奎斯特圖;(f)不含任何導(dǎo)電炭黑的ML-Gr-MoSe2復(fù)合電池的循環(huán)伏安圖。
 
       相關(guān)研究成果于2020年由漢陽大學(xué)Ramphal Sharma和Sung-Hwan Han課題組,發(fā)表在Electrochimica Acta(doi.org/10.1016/j.electacta.2020.137556)上。原文:High-performance Li-Se battery: Li2Se cathode as intercalation product of electrochemical in situ reduction of multilayer graphene-embedded 2D-MoSe2

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)


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