采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究。通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试...采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究。通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试等电化学测试手段来研究三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,在电流密度为0.05 A/g下,三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的首次放电容量为485.9 m Ah/g,高于炭黑作负极的放电容量(401 m Ah/g);当电流密度为1 A/g时,三维石墨烯纳米球负极材料仍然具有185.4 m Ah/g的放电容量。在电流密度分别为0.5 A/g和2.5 A/g下,充放电循环100次以后,三维石墨烯纳米球的比容量几乎没有衰减,这表明三维石墨烯纳米球作为锂离子电池的负极材料比炭黑具有更大的容量,同时具有优异的循环稳定性。展开更多
通过熔融浸渗法将LiBH_4限域于多孔活性炭中,并研究浸渗限域对LiBH_4储氢性能的影响。氮气吸附结果表明,熔融浸渗方法能够有效将LiBH_4限域于活性炭中。该方法既能够保持活性炭骨架结构完整,又能确保限域的效果。放氢结果表明,活性炭限...通过熔融浸渗法将LiBH_4限域于多孔活性炭中,并研究浸渗限域对LiBH_4储氢性能的影响。氮气吸附结果表明,熔融浸渗方法能够有效将LiBH_4限域于活性炭中。该方法既能够保持活性炭骨架结构完整,又能确保限域的效果。放氢结果表明,活性炭限域LiBH_4在190°C开始放氢,该起始放氢温度比纯LiBH_4低160°C,并且在400°C时放氢容量达到13.6%。放氢后样品在6 MPa氢压和350°C下再吸氢,可逆储氢容量达到6%,而在相同条件下,纯LiBH_4几乎没有可逆储氢容量。质谱分析结果表明,放氢过程中没有乙硼烷和其他杂质气体放出。活性炭限域的LiBH_4放氢表观活化能由156.0 k J/mol降低到121.1 k J/mol,使LiBH_4放氢动力学性能得到显著改善。展开更多
在二氧化硅微球衬底上,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法生长石墨烯,经过浓硝酸在60℃处理8 h获得三维石墨烯材料,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子...在二氧化硅微球衬底上,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法生长石墨烯,经过浓硝酸在60℃处理8 h获得三维石墨烯材料,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等设备测试三维石墨烯材料的微观结构与形貌,通过恒流充放电等电化学测试方法对三维石墨烯材料进行锂离子电池电化学性能研究。结果表明,通过CVD法构筑的三维石墨烯材料是一种自支撑多孔结构,经过浓硝酸处理后三维石墨烯微观形貌不发生改变,石墨烯表面含有一定量的含氧官能团,含氧量达到4.8 wt.%,将其作为锂离子电池负极材料,在50 m A/g电流密度下,首次充放电比容量达到516 m Ah/g,可逆容量达到267 m Ah/g。在电流密度为1 A/g条件下,经100次充放电循环后其放电比容量保持114 m Ah/g,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。展开更多
三维氧化石墨烯采用改性的Hummer法制备,经过水热反应和高温氮化获得。利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼(Raman)的测试方法对三维石墨烯材料进行研究。通过恒流充放电循环和交...三维氧化石墨烯采用改性的Hummer法制备,经过水热反应和高温氮化获得。利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼(Raman)的测试方法对三维石墨烯材料进行研究。通过恒流充放电循环和交流阻抗谱等电化学方法对三维石墨烯材料作为电池的正极材料进行研究。结果表明,氮化温度为800℃时,所获得的首次放电比容量为261 mAh/g,高于氮化温度为700℃和900℃的首次放电比容量201 mAh/g和196 mAh/g。在充放电循环次数为50次以后,氮化温度为800℃的三维石墨烯材料的比容量几乎没有衰减,这表明其具有较好的循环稳定性。这些预示着三维石墨烯材料作为正极材料在锂离子电池中具有很大的应用前景。展开更多
文摘采用直流电弧放电法制备出一种三维石墨烯纳米球材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线衍射光谱(XRD)等测试方法对三维石墨烯纳米球的形貌和结构进行了表征和研究。通过交流阻抗(EIS)、恒流充放电和循环稳定性测试等电化学测试手段来研究三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明,在电流密度为0.05 A/g下,三维石墨烯纳米球作为锂离子电池负极材料的首次放电容量为485.9 m Ah/g,高于炭黑作负极的放电容量(401 m Ah/g);当电流密度为1 A/g时,三维石墨烯纳米球负极材料仍然具有185.4 m Ah/g的放电容量。在电流密度分别为0.5 A/g和2.5 A/g下,充放电循环100次以后,三维石墨烯纳米球的比容量几乎没有衰减,这表明三维石墨烯纳米球作为锂离子电池的负极材料比炭黑具有更大的容量,同时具有优异的循环稳定性。
基金Projects(51471149,51771171) supported by the National Natural Science Foundation of ChinaProject(2015C31029) supported by Public Project of Zhejiang Province,China
文摘通过熔融浸渗法将LiBH_4限域于多孔活性炭中,并研究浸渗限域对LiBH_4储氢性能的影响。氮气吸附结果表明,熔融浸渗方法能够有效将LiBH_4限域于活性炭中。该方法既能够保持活性炭骨架结构完整,又能确保限域的效果。放氢结果表明,活性炭限域LiBH_4在190°C开始放氢,该起始放氢温度比纯LiBH_4低160°C,并且在400°C时放氢容量达到13.6%。放氢后样品在6 MPa氢压和350°C下再吸氢,可逆储氢容量达到6%,而在相同条件下,纯LiBH_4几乎没有可逆储氢容量。质谱分析结果表明,放氢过程中没有乙硼烷和其他杂质气体放出。活性炭限域的LiBH_4放氢表观活化能由156.0 k J/mol降低到121.1 k J/mol,使LiBH_4放氢动力学性能得到显著改善。
文摘在二氧化硅微球衬底上,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法生长石墨烯,经过浓硝酸在60℃处理8 h获得三维石墨烯材料,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等设备测试三维石墨烯材料的微观结构与形貌,通过恒流充放电等电化学测试方法对三维石墨烯材料进行锂离子电池电化学性能研究。结果表明,通过CVD法构筑的三维石墨烯材料是一种自支撑多孔结构,经过浓硝酸处理后三维石墨烯微观形貌不发生改变,石墨烯表面含有一定量的含氧官能团,含氧量达到4.8 wt.%,将其作为锂离子电池负极材料,在50 m A/g电流密度下,首次充放电比容量达到516 m Ah/g,可逆容量达到267 m Ah/g。在电流密度为1 A/g条件下,经100次充放电循环后其放电比容量保持114 m Ah/g,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。
