 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 1343 | 回復: 8 | |||
| 【有獎交流】積極回復本帖子，參與交流，就有機會分得作者 201214760216 的 1 個金幣 ，回帖就立即獲得 1 個金幣，每人有 1 次機會 | |||
| 當前只顯示滿足指定條件的回帖，點擊這里查看本話題的所有回帖 | |||
[交流]
【電池材料】一種穩(wěn)定且高容量的鋰離子電池負極：由少量石墨烯報廢的Fe2O3
|
|||
|
今天分享一篇電池負極的文獻，等離子球磨工藝進行石墨烯包覆，需要原文的私信我230911，讓我知道你需要哪一篇，留下郵箱，我看到后郵箱發(fā)你。 一段話了解全文 使用等離子球磨技術一步合成少層石墨烯納米片包覆Fe2O3的復合材料(Fe2O3-FLG)，該方法可有效降低Fe2O3的粒徑并將石墨剝離成FLG。由于FLG納米片的緊密包裹，該復合材料具有出良好的電化學性能，且有利于電極的導電性和完整性。20h處理后的樣品300次循環(huán)后其容量為理論的88%。通過P-milling方法制備的Fe2O3-FLG復合材料有望作為高性能鋰離子電池的負極材料。 Fe2O3-FLG復合材料的合成 P-milling中心電極與磨機之間施加22kV的電壓，工作時充有0.1MPa的氬氣。將10克Fe2O3(平均粒徑1μm)粉末和石墨(平均粒徑30μm)按8:2的重量比混合。為了研究球磨后石墨層的結構，在濃鹽酸中腐蝕P-milling樣品12小，然后在60℃下洗滌并干燥24小時，制備了去除Fe2O3的P-milling復合材料樣品用于觀察石墨層厚度。 結果與討論 通過一步P-milling工藝合成由少數層狀石墨烯納米片包覆的Fe2O3顆粒。在研磨過程中，氬原子在22kV的電場中被電離。氬等離子體被加速并粉碎石墨，將動能以熱量的形式傳遞給石墨，從而削弱了石墨烯層之間的范德華鍵。前10小時FLG納米片被剪切力剝離。延長至20小時時，FLG的量不再增加，在研磨球的擠壓下，FLG納米片牢固地包覆Fe2O3納米顆粒。 方案1 Fe2O3-FLG復合材料制備示意圖 通過SEM研究P-milling過程中的結構演變。P5中厚大片狀物為石墨層，顆粒為Fe2O3。當研磨時間延長至20小時時，可以明顯觀察到石墨層變得薄而透明，緊緊包裹在Fe2O3顆粒周圍。進行TEM觀察FLG納米片厚5-8nm，相當于15-25層石墨烯(圖1e的插圖)。通過在濃鹽酸中去除Fe2O3顆粒來制備裸FLG納米片，空心殼意味著在去除之前Fe2O3顆粒被包裹在里面 圖1 (a)P5 (b)P10 (c)P20的SEM圖像 (d)和(e)P20的TEM圖像 (f)去除Fe2O3后P20的SEM圖像 D波段和G波段的相對強度比(ID/IG)在原始石墨中為0.47，而對于P20則增加到2.28。ID/IG的增加表明在P-milling過程中完美石墨的結構崩潰和向FLG的轉變，這與SEM和TEM結果非常一致。 XRD顯示P-milling樣品中Fe2O3的(104)和(110)峰展寬，P5、P10和P20中Fe2O3的平均晶體尺寸分別為51、35和28nm，Fe2O3的顯著細化。原始石墨樣品的強(002)衍射峰在P5處減弱，在P10和P20處變得不明顯，表明石墨層減少。 FLG納米片的熱穩(wěn)定性受石墨烯層數的顯著影響。在TG曲線碳的氧化溫度隨著P-milling時間的增加而降低，這表明FLG納米片的層數隨著研磨時間的增加而減少。P20(504℃)的氧化溫度與P10(522℃)的非常接近，表明FLG納米片的層數在前10小時研磨中急劇減少，然后逐漸達到穩(wěn)定狀態(tài)。 圖2 (a)P-milling樣品的拉曼光譜 (b)P-milling樣品、原始Fe2O3和石墨的XRD圖譜 (c)PR5、PR10和PR20的N2吸附等溫線，插圖為PR20的孔徑分布曲線 (d)P-milling樣品和原始石墨的DSC和TG(插圖)曲線 隨著P-milling時間的延長，可以實現FLG更緊密有效地包覆Fe2O3。該結構有利于所得Fe2O3-FLG納米復合材料的電化學性能。P20的CV循環(huán)中，第2次和第5次循環(huán)中重疊的CV曲線表明Fe3+和Fe0之間的轉化反應具有良好的可逆性。P20的初始放電容量為916mAh·g-1，庫侖效率為79%，其可逆容量(729 mAh·g-1)等于P20理論容量(880.0 mAh·g-1，考慮Fe2O3和石墨的重量比)的82.8%。原始Fe2O3的可逆容量在50次循環(huán)中迅速衰減至僅200mAh·g-1。隨著石墨的引入，P10和P20的可逆容量在50次循環(huán)后增加到約700 mAh·g-1。然而，200次循環(huán)后，P10僅保留370 mAh·g-1，而P20在300次循環(huán)后達到758 mAh·g-1。P20改善的循環(huán)性能更優(yōu)。同時圖3c中，P20也表現出良好的倍率性能。 圖3 (a)P20在0.1mV·s 1掃描速率下的循環(huán)伏安結果 (b)P-milling樣品和原始Fe2O3樣品在200mA·g-1下測試的循環(huán)充放電容量，插圖是P20的電位與容量曲線 (c)P20的倍率能力 (d)P-milling樣品和裸Fe2O3的阻抗圖 上述結果表明，通過20hP-milling制備的Fe2O3-FLG具有優(yōu)異的電化學性能。儲能性能的提高可歸因于以下幾個方面：(1)Fe2O3微晶尺寸的減小引入了更多的晶界、更短的路徑和更大的活性表面積，這對鋰離子的擴散和動力學非常有利氧化還原反應。(2)FLG納米片具有導電性，為電子傳輸提供了路徑，涂層有利于鋰的儲存。(3)對于P-milling電極，EIS中的半圓直徑較小(圖3d)表明P5的接觸和電荷轉移電阻低于裸Fe2O3電極。(4)包裹在Fe2O3納米顆粒周圍的FLG納米片作為基質，抑制充放電過程中的體積變化。相反，不均勻的涂層如P10(圖4c)導致部分聚集和粉化，最終導致電極材料的劇烈剝離。 圖4 (a,b)P20和(c,d)P10 電極在200mA·g-1100次循環(huán)后的SEM圖像 結論 具有高容量和穩(wěn)定性的FLG納米片包裹的Fe2O3已通過簡便且大規(guī)模的一步P-milling方法成功合成。P-milling可有效減小Fe2O3的粒徑，將石墨剝離成FLG，并形成Fe2O3-FLG與FLG包裹Fe2O3的復合材料。由于FLG納米片的緊密包裹，P20在P-milling樣品中表現出最好的電化學性能，這有利于電極優(yōu)良的導電性和完整性。300次循環(huán)后，P20在200Ma·g-1下仍保持758mAh·g-1的可逆容量，相當于其理論容量的88%。憑借優(yōu)異的電化學性能，通過P-milling制備的Fe2O3-FLG復合材料有望作為高性能鋰離子電池的負極材料。 以上結論來自于 Wang, Yukun, Yang,等. A stable and high-capacity anode for lithium-ion battery: Fe2O3 wrapped by few layered graphene. |
回復此樓» 猜你喜歡
XPS/?λXPS
已經有0人回復
-
河北大學-26年秋季入學化學博士招生
已經有0人回復
-
金屬材料論文潤色/翻譯怎么收費?
已經有208人回復
-
招收2026年入學博士研究生
已經有10人回復
-
0856材料306分調劑
已經有2人回復
-
北京航空航天大學26級博士招生-生物醫(yī)學工程-合成生物學
已經有11人回復
» 本主題相關商家推薦: (我也要在這里推廣)
» 搶金幣啦！回帖就可以得到:
-
招聘科研助理
+1/176
-
電力全國重點實驗室雙一流A類長江學者團隊招2026年全日制博士1-2名
+2/120
-
化學、材料科學與工程、高分子及復合材料方向研究生招生
+1/86
-
王志博教授課題組招收調劑碩士研究生
+1/81
-
招中藥學和藥學專業(yè)研究生
+1/37
-
內蒙古科技大學鐵電新能源材料與器件實驗室招收2026年碩士研究生調劑
+1/37
-
青島科技大學山東省流程模擬與優(yōu)化重點實驗室/系統(tǒng)工程團隊招收碩士研究生，誠邀加入
+1/36
-
哈工大鄭州研究院查正寶研究員招收博士生加盟
+1/34
-
【急！3月4日24點截止】香港中文大學陳也課題組招收博士研究生-2026年秋季入學
+1/20
-
【實戰(zhàn)型】【生物醫(yī)藥】2026青島大學招博士生
+1/13
-
1
+1/8
-
溫州大學王娟課題組招收2026年碩博生
+1/8
-
徐工-環(huán)境工程學院-招收調劑碩士
+1/8
-
齊魯工業(yè)大學輕工學部、綠色造紙與資源循環(huán)全國重點實驗室招收一志愿或調劑研究生
+1/7
-
#南方科技大學# 仿生醫(yī)藥與材料實驗室 招高分子方向博士生、科研助理
+1/5
-
有人帶、成果多、經費足的課題組招生�。。�
+1/3
-
中科院深圳先進技術研究院成會明院士/唐永炳杰青團隊擬招聘博士后若干名。
+1/2
-
中國科學院大學化學科學學院：接收有機化學專業(yè)調劑生（限報考中科院系統(tǒng)考生）
+1/2
-
Ai-MOFs性能預測篩選技術
+1/1
-
清華大學深圳國際研究生院張旻課題組招收2027級博士生_機械、儀器方向
+1/1
7樓2023-09-17 10:59:35
2樓2023-09-11 16:22:55
6樓2023-09-15 14:29:07
簡單回復
tzynew3樓
2023-09-11 16:25
回復
201214760216(金幣+1): 謝謝參與
j 發(fā)自小木蟲Android客戶端
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 一志愿天津大學085600 319分 材料與化工 金屬方向 求調劑 +6 | 青科11 2026-03-02 | 6/300 |
|
|---|---|---|---|---|
|
|
[考研] 0856材料與化工，270求調劑 +17 | YXCT 2026-03-01 | 20/1000 |
|
|
|
[碩博家園] 博士自薦 +7 | 科研狗111 2026-02-26 | 12/600 |
|
|
|
[考研] 化學工程求調劑 +10 | 化工人999 2026-03-04 | 10/500 |
|
|
[考研] 085600 材料與化工 298 +14 | 小西笑嘻嘻 2026-03-03 | 14/700 |
|
|
|
[考研]
 一志愿中南大學理學化學
+6
|
15779376950 2026-03-01 | 8/400 |
|
|
|
[考研] 本科太原理工采礦工程，求調劑 +3 | onlx 2026-03-01 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 347分電子信息專碩求調劑 +3 | 咕嘟咕嘟1 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考博] 26申博 +5 | north， 2026-02-28 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 266材料化工求調劑 +3 | 哇塞王帥 2026-03-03 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 化工270求調劑 +10 | 什么名字qwq 2026-03-02 | 10/500 |
|
|
|
[考研] 307求調劑 +6 | wyyyqx 2026-03-01 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 化工335求調劑 +5 | 摸摸貓貓頭 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 288求調劑 +3 | 少71.8 2026-03-02 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 285求調劑 +9 | 滿頭大汗的學生 2026-02-28 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 265分求調劑不調專業(yè)和學校有行學上就 +6 | 禮堂丁真258 2026-02-28 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 328求調劑 +3 | aaadim 2026-03-01 | 5/250 |
|
|
|
[考研]
尋找調劑
+4
|
LYidhsjabdj 2026-02-28 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 311求調劑 +9 | 南迦720 2026-02-28 | 10/500 |
|
|
|
[論文投稿]
Optics letters投稿被拒求助
30+3
|
luckyry 2026-02-26 | 4/200 |
|