哈工程《ACS AEM》:VS4 Nanorods锚定石墨烯气凝胶作为高性能锂离子电池的无导电剂电极

用于锂离子电池(LIB)的高性能电极材料引起了广泛关注。属硫化物由于其较大的层间距和较高的理论容量而被认为是很有前途的候选者。本文,哈尔滨工程大学殷金玲和Dianxue Cao研究人员研究通过方便的水热方法设计并合成了3D VS4/还原氧化石墨烯(rGO)气凝胶。

成果简介

用于锂离子电池(LIB)的高性能电极材料引起了广泛关注。属硫化物由于其较大的层间距和较高的理论容量而被认为是很有前途的候选者。本文,哈尔滨工程大学殷金玲和Dianxue Cao研究人员在《ACS Appl. Energy Mater.》期刊发表名为“VS4 Nanorods Anchored Graphene Aerogel as a Conductive Agent-Free Electrode for High-Performance Lithium-Ion Batteries”的论文,研究通过方便的水热方法设计并合成了3D VS4/还原氧化石墨烯(rGO)气凝胶。

VS 4纳米棒紧紧固定在 rGO 片上。添加rGO保证了良好的导电性,并且电极制造不需要额外的导电剂。作为锂离子电池的阳极材料,VS 4 / RGO具有高比容量(800次循环后,在1 A g–1下为551 mA h g–1),和高倍率性能(在2 A g–1下为541 mA h g–1)。电容行为在锂离子存储中占有重要地位(1 mV s–1时为65%)。动力学参数表明,该材料的独特结构有利于电解质的渗透,并为锂离子扩散提供了较短的路径,从而产生了良好的电化学性能。这项工作表明,VS4 /rGO 气凝胶是一种很有前途的锂离子电池电极材料。

图文导读

哈工程《ACS AEM》:VS4 Nanorods锚定石墨烯气凝胶作为高性能锂离子电池的无导电剂电极

图1. (a) VS 4 /rGO 气凝胶和PDF#21-1434 的XRD图;(b) VS 4 /rGO杂化物和GO的拉曼光谱;(c) 样品的氮吸附-解吸等温线(插图显示了相应的孔径分布);和 (d–f) 对应的样品 C 1s、V 2p 和 S 2p XPS 光谱。

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方案一、VS 4 /rGO气凝胶的合成途径

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图2. 所制备的 VS4/rGO样品的结构和形态分析:

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图3. 样品的电化学性能

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图4. (a) 0.2 到 1.0 mV s –1不同扫描速率的 CV 曲线;(b)对应于(a)中标记的峰1和峰2的log i和log v之间的线性关系;(c) 在 0.2、0.4、0.6、0.8 和 1.0 mV s –1处的电容贡献;(d) 电容贡献为 0.6 mV s –1,以绿色填充的 CV 曲线显示。

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图5. (a-c) 放电至0.01V后的 C1s、V2p和S2p XPS 光谱和充电至3V后的 (d-f) C1s、V2p和S2p XPS 光谱。

文献:https://doi.org/10.1021/acsaem.1c03083

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