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文献综述
金属氧化物及硒化物等作为锂离子电池的负极材料,由于其很高的理论容量而引起研究者的广泛性趣。
然而,金属氧化物导电性较差,而且在循环过程中由于体积变化易发生结构破坏、SEI膜不稳定等问题,从而造成容量的急剧衰减。
为更好发挥金属化合物的优势,有必要对金属化合物进行改性。
电极材料的表面结构,是决定基质材料中钠离子扩散速率的关键因素,因为钠离子电池的性能很大程度上取决于钠离子通过电极表面的扩散速率。
基于此北京大学的陈晓红导师在钠离子电池铁、铋化合物/石墨烯复合负极材料的结构设计与表面调控中通过设计出具有不同表面氧化物含量的FeSe2来探索表面氧化物对FeSe2储钠性能的影响。
结果表明:在嵌钠过程中,表面氧化物会转化成机械强度高且导电性差的钠化层,阻碍了钠离子和电子向FeSe2内部转移,从而抑制FeSe2的电化学活性。
表面氧化物含量较高的小尺寸FeSe2,其电化学性能明显不如表面氧化物含量较低的尺寸FeSe2.最终制备出了几乎不含表面氧化物的FeSe2纳米棒/石墨烯复合材料,这种材料在0.1A/g电流密度下的可逆容量为45qmAh/g。
值得注意的是,当电流密度从0.1增加到5A/g时,其容量只有10%的下降,在25A/g(≈50C)的大电流密度下循环800次之后,容量几乎不衰减,保持在227mAh/g,表现出非常好的倍率性能和长周期循环稳定性能。
东南大学的刘文学等人通过水热反应合成二硒化铁/还原氧化石墨烯(FeSe2/rGO)复合材料,并将其作为对电极材料应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)利用X射线衍射、拉曼光谱、场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对FeSe2/rGO的结构和形貌进行了表征。
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