高安全性PEO-Al2O3复合隔膜的制备及电化学性能

本工作以聚氧化乙烯(PEO)和氧化铝(Al2O3)为原料,利用刮涂法制备了一系列PEO-Al2O3复合隔膜,探索了Al2O3添加量对PEO-Al2O3复合隔膜的性能影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重分析(TG)及燃烧实验法对复合隔膜的形貌、元素分布、相组成、表面化学状态和热稳定性进行表征。通过线性扫描伏安法(LSV)、电化学交流阻抗法(EIS)、孔隙率测试和吸液率实验考察了复合隔膜的电化学窗口、离子电导率、孔隙率和吸液率。实验结果显示,PEO-Al2O3-90复合隔膜具有最高的离子电导率(1.21×10^-3S/cm)、最大的吸液率(260%)、较好的热稳定性、较高的孔隙率(47%)以及较宽的电化学窗口(0~4.8 V)。通过组装电池发现,PEO-Al2O3-90复合隔膜电池在电流密度为0.1C时表现出较高的放电比容量、优异的循环稳定性以及较强的安全性。

生物模板法合成酵母碳微球负极材料及其储钠性能研究

以酵母为生物模板和绿色碳源,分别在900℃、1100℃和1300℃条件下对其高温热解,获得了尺寸和形貌高度均匀的碳微球。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气脱吸附仪对所得碳微球的物相组成、形貌、比表面积进行表征,并探讨了不同热解温度对其电化学性能的影响。结果表明,1100℃热解所得酵母碳材料展示出较高的可逆储钠比容量(205mAh/g,0.1C=20mA/g)和优异的循环稳定性(186mAh/g@100次)。采用生物模板法合成酵母碳微球的策略不仅可以实现生物材料绿色高效利用,同时也为钠离子电池提供了一种极具潜力的碳负极材料。