离子液体非共价诱导制备碳纳米管/石墨烯集流体用于钠金属负极

钠金属电池因丰富的钠资源储备在大规模储能中具有广泛的应用前景.然而钠金属电池存在钠金属活性高、形成的固体电解质界面膜(SEI膜)不稳定、金属钠体积膨胀大等问题,限制了其应用.本工作利用离子液体与sp^(2)碳间的非共价作用,诱导碳纳米管和还原氧化石墨烯进行自组装,制备得到了碳纳米管支撑的石墨烯高导电三维多孔碳(3D-GC)集流体.制备得到的3D-GC具有三维多孔结构,可以为金属钠提供较大的储存空间.另外,复合材料具有较高的导电性,得到了较低的金属钠的沉积过电位(5.6 mV).3D-GC@Na负极具有良好的电化学性能,在电流密度为1 mA·cm^(−2),沉积容量为1 mAh·cm^(−2)时,在240次充放电循环过程中始终保持了较高的库伦效率(CE),平均CE为99.6%.与Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(2)F_(3)组装全电池也表现出优异的电化学性能.