1. 清新电源首页
  2. 学术动态
  3. 博采百家

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

引      言


在锂离子电池负极制备过程中,粘结剂在电极中所占的比例一般为3%-5%之间,如果电极制备过程不需要粘结剂则可以显著的提高电极的容量,提高电池的能量密度。而且粘结剂通常是绝缘体,会阻碍电解质中离子转移,进而影响电池电化学性能。因此,设计无需粘结剂的电极材料是很有必要的。近期,科学家设计出许多无需粘结剂或集流体的新型电极材料,其中,单壁碳纳米管(SWCNT)薄膜因其高比表面积,高电子导电率以及机械稳定性在设计轻巧柔性电极方面备受关注。

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

图1.MoSe2/SWCNTs复合材料的合成机理图。

成果简介


近期,中国科学技术大学宋礼等人通过简便的溶剂热法合成出MoSe2/SWCNTs复合材料,作为锂离子电池负极,无需粘结剂,表现出优越的电化学性能。此成果发表在国际期刊ACS Nano上。

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

图2.1T-MoSe2/SWCNTs复合材料的电化学性能:(a)充放电曲线图;(b)循环性能图;(c)倍率性能图;(d)阻抗图。

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

图3.1T-MoSe2/SWCNTs电极的电化学过程机理图。


作为锂离子电池负极,1T-MoSe2/SWCNTs表现出良好的储锂性能。在电流密度300mA/g下,循环100圈后,容量仍高达971mAh/g,容量几乎无衰减。在大电流密度3000mA/g下,容量为630mAh/g,体现了优越的倍率性能。


机制解释


(1)垂直生长且层间距大的1T-MoSe2纳米片有利于锂离子的脱嵌和提供更多的活性位点;

(2)1T-MoSe2在SWCNTs表面上生长,形成C−O−Mo键,有利于电子/离子快速转移;

(3)1T-MoSe2和SWCNTs之间的C−O−Mo键确保了材料的稳定性,缓解了充放电过程中体积膨胀的问题。

参考文献  

Ting Xiang, Shi Tao, Weiyu Xu, Qi Fang, Chuanqiang Wu, DaobinLiu, Yu Zhou, Adnan Khalil, Zahir Muhammad, Wangsheng Chu, Zhonghui Wang,Hongfa Xiang, Qin Liu, and Li Song. Stable 1T-MoSe2 and Carbon Nanotube Hybridized Flexible Film: Binder-Free and High-Performance Li-Ion Anode, ACS Nano, DOI:10.1021/acsnano.7b03329.

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

扫描下方二维码受邀后还可加入能源学人科研讨论微信群,有几百个小伙伴在等着你!欢迎能源领域的朋友踊跃投稿!

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

声明:

1.本文主要参考以上所列文献,文字、图片和视频仅用于对文献作者工作的介绍、评论,不得作为任何商业用途。

2.本文版权归能源学人工作室所有,欢迎转载,但不得删除文章中一切内容!

3.因学识所限,难免有所错误和疏漏,恳请批评指正。

高储锂性能且无需粘接剂MoSe2/SWCNTs复合材料

本站非明确注明的内容,皆来自转载,本文观点不代表清新电源立场。

发表评论

登录后才能评论