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氧化鎢改善石墨烯負極材料不足

經(jīng)幾年研究,國內(nèi)外材料科學家表示,將氧化鎢顆粒與石墨烯負極材料進行復合制作成石墨烯基復合材料,改進純石墨烯負極材料的不足?,F(xiàn)在,該方法已經(jīng)成為鋰電池研究的熱點和鋰電負極材料發(fā)展的方向。

黃色氧化鎢圖片

相信業(yè)內(nèi)的人員都知道,石墨烯具有幾下優(yōu)點:1、超大的比表面積(2630m2/g),可降低電池極化,減少能量損失;2、良好的導電與導熱特性,即具備良好的電子傳輸通道和穩(wěn)定性;3、片層尺度在微納米量級,遠小于體相石墨,不僅使得Li+在石墨烯片層之間的擴散距離縮短,而且有利于Li+的遷移,從而提高電池功率性能。

俗話說得好,萬事沒有十全十美的,總是缺一角。石墨烯負極材料也一樣,存有不足的地方,包括:1、片層結構易坍塌,導致比表面積減少,儲鋰空間也隨著降低;2、首次庫倫效率低,由于大比表面積和豐富官能團的特點,致使電解質(zhì)在石墨烯表面發(fā)生分解;3、初期容量衰減快。

鋰電池圖片

為了彌補石墨烯負極材料的不足,科學家采用過渡金屬氧化鎢作為互補材料,即為在石墨烯中添加氧化鎢。所制得復合材料優(yōu)點可歸納為:1)石墨烯可有效地避免氧化鎢在充放電循環(huán)中的團聚;2)石墨烯可提高氧化鎢材料的電導率,柔韌卷曲的片層結構可緩解循環(huán)過程中的體積膨脹,維持電極的穩(wěn)定;3)氧化鎢的加入,能避免了石墨烯片層間的堆積,保持高比表面積。

總之,氧化鎢與石墨烯是一對不錯的合作“伙伴”。

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