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無需粘結劑的新型鋰電池負極材料

鉅大LARGE  |  點擊量:1217次  |  2018年09月12日  

鋰離子電池負極制備過程中,粘結劑在電極中所占的比例一般為3%-5%之間,如果電極制備過程不需要粘結劑則可以顯著的提高電極的容量,提高電池的能量密度。而且粘結劑通常是絕緣體,會阻礙電解質中離子轉移,進而影響電池電化學性能。因此,設計無需粘結劑的電極材料是很有必要的。

近期,科學家設計出許多無需粘結劑或集流體的新型電極材料,其中,單壁碳納米管(SWCNT)薄膜因其高比表面積,高電子導電率以及機械穩定性在設計輕巧柔性電極方面備受關注。

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圖1.MoSe2/SWCNTs復合材料的合成機理圖。

近期,中國科學技術大學宋禮等人通過簡便的溶劑熱法合成出MoSe2/SWCNTs復合材料,作為鋰離子電池負極,無需粘結劑,表現出優越的電化學性能。此成果發表在國際期刊ACSNano上。

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圖2.1T-MoSe2/SWCNTs復合材料的電化學性能:(a)充放電曲線圖;(b)循環性能圖;(c)倍率性能圖;(d)阻抗圖。

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圖3.1T-MoSe2/SWCNTs電極的電化學過程機理圖。

作為鋰離子電池負極,1T-MoSe2/SWCNTs表現出良好的儲鋰性能。在電流密度300mA/g下,循環100圈后,容量仍高達971mAh/g,容量幾乎無衰減。在大電流密度3000mA/g下,容量為630mAh/g,體現了優越的倍率性能。

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