具有三维导电网络结构的锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料的储镁性能研究

摘要：

镁二次电池具有安全性高、价格低廉等优点,是一种具有潜在应用前景的高能量密度电池体系.目前,镁二次电池的研究重点之一是寻找合适的电极材料.最近,我们通过水热和热处理相结合的方法成功制备了具有三维导电网络结构的锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料.研究发现,在石墨烯的三维导电网络片层上,均匀分布了粒径小于100 nm的锡纳米颗粒.将锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合材料作为镁二次电池电极材料,当电流密度为15 mA·g-1和300 mA·g-1时,首次放电容量分别达到了545.4 mAh·g-1和238.8 mAh·g-1,经过150圈后,容量保持率达到了93％,库伦效率为99％,表现出了较高的电化学活性.研究还发现,镁离子嵌入复合材料中形成镁锡合金,当镁离子脱出后,再次形成锡纳米颗粒/石墨烯纳米片复合电极材料,镁离子的脱出和嵌入具有很高的可逆性.这对未来研究设计高性能镁离子电极材料具有十分重要的意义.

关键词：储镁材料、镁二次电池、纳米复合材料、三维导电网络、锡纳米颗粒、石墨烯纳米片

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分类号：TM9;O63

资助基金：the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .51225204,21303222,and 21127901;the "Strategic Priority Research Program" of the Chinese Academy of Sciences Grant No.XDA09010100.项目受国家自然科学基金.51225204,21303222,21127901;中国科学院战略性先导科技专项XDA09010100

在线出版日期：2017-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：206-211