《二维石墨烯／MnO异质结构可实现高性能柔性固态锂离子电容器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二维石墨烯／MnO异质结构可实现高性能柔性固态锂离子电容器.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、二维石墨烯/ MnO异质结构可实现高性能柔性固态锂离子电容器正文目录目录正文目录1插图目录11 .成果简介1.图文导读22 .小结6插图目录图1 a)rGO/MnO异质结构的合成路线示意图。b) rGO和c) rGO/MnO的SEM图像。d) rGO/MnO中C、0和Mn元素的EDS映射图像。e, f) rGO/MnO的TEM图g) HRTEM图像(插入：SAED)。2图 2 a rGO、MnO 和 rGO/MnO 的 XRD 图谱。b-d) rGO/MnO 的 Mn2p、Cis 和 0 Is 的高分辨率 XPS光谱。e)rGO、MnO 和 rGO/MnO 的 FTIR 曲线。f) XAS 的
2、 OK 边，g) EXAFS 光谱的 Mn K 边，和 h)MnO 和 rGO/MnO 的 WT-EXAFS 曲线。3图3 rGO/MnO异质结构的电化学性能4图4 a, b)Li+在a) rGO和b rGO/MnO上的吸附能和相应的吸附位点。c)计算的rGO和rGO/MnO中从初始状态(IS)到过渡状态(TS)并最终到最终状态(FS)的锂扩散势垒。4图5 固态柔性AC/rGO/MnO LIC软包电池的电化学性能5图6 a)ACrGO/MnOLIC软包电池在2Ag-l的不同弯曲条件下2000次循环的柔性性能测试。b)柔性固 态LIC软包电池为100个红色LED供电。c, d)用于检查柔性固态L
3、IC软包电池平安性的测试。.51 .成果简介精细的结构工程被广泛认为是提高锂存储转换型负极材料电化学性能的有力工具。本文，中国 科学院电工研究所张熊、马伟衍和中国科学院中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅等研究人员在Adv Funct Mater期刊发表名为2D Graphene/MnO Heterostructure with Strongly Stable Interface Enabling High-Performance Flexible Solid-state Lithium-Ion Capacitors”的论文， 研究提出 了一种通用的静电自组装策略，用于在带负电荷的还原氧化石墨烯
4、上原位合成层状MnO纳米 (rGO/MnO) o通过操作实验表征和理论计算证实了 rGO/MnO异质结构的强界面异质结构和稳健的锂存储机 制与快速Li+扩散动力学和高锂吸附能力有关。由于快速的电荷转移、丰富的反响位点和稳定的异第1页共6页 质结构，所合成的rGO/MnO负极具有高容量(O.lAg-1时为860mAh-gT)、优异的倍率性能 (211mAh-gTatlOAg-l)和循环稳定性。值得注意的是，组装后的活性炭rGO/MnO固态锂离子电 容器(LICs)的柔性软包电池具有194Wh-kgf的出色能量密度和40.7kW-kgT的功率密度，两者均是 迄今为止报道的最高柔性固态LIC之一。此
5、外，LICs具有超长的使用寿命，在10000次循环后保存 率约为77.8%,并且具有非凡的平安性，说明其具有巨大的实际应用潜力。2 .图文导读图la) rGO/MnO异质结构的合成路线示意图。b) rGO和c) rGO/MnO的SEM图像。d) rGO/MnO中C、。和Mn元 素的EDS映射图像。e, f)rGO/MnO的TEM图g)HRTEM图像(插入:SAED)。第2页共6页金C31Alsumu-660 655 t50 MS 640 635 Binding energy (eV)297 2M 291 2M 285 282Binding energy (eV)Ob2040 M SO2 Tbt
6、ta 付grw) ec o%1h545540S356302000 1750 1500 1250 1000 Wavenumber* (cm 1)rGOiWnOEnergy (eV)024Radial dlsUnce (A)图 2a)rG0、MnO 和 rGO/MnO 的 XRD 图谱。b-d) rGO/MnO 的 Mn2p、C Is 和 0 Is 的高分辨率 XPS 光谱。e)rGOx MnO 和 rGO/MnO 的 FTIR 曲线。f) XAS 的 OK 边，g) EXAFS 光谱的 Mn K 边，和 h) MnO 和 rGO/MnO 的WT-EXAFS 曲线。第3页共6页.OOW 8 2 0
7、 00400 BOO 1200Capacity (mAh/g)03JOJ4 60 00-0.。: 8a .* |aMi0 B 1i一00 06 1 0 1 6 20 26 30Potential (V vs. Li/Lf)301800 U 11 2.0 2.S PotontielfV v. UrUi*)1.2 oe000 1S 3046 B0Time (h)图3rG0/Mn0异质结构的电化学性能U dote to O - Q B3 V) U dote Io Mn - 1 ”012345Migrate - S被割力析与回用图4 a, b)Li+在a) rGO和b) rGO/MnO上的吸附能和相应
8、的吸附位点。c)计算的rGO和rGO/MnO中从初始状态(IS)到过渡状态(TS1并最终到最终状态(FS)的锂扩散势垒。第4页共6页.0，.44.3.:.Cnpacify (mAlvg)Vow (V|Power Dentity (W/hg)图5固态柔性AC/rGO/MnO LIC软包电池的电化学性能Cycle number2000图6 3达（：0/10口（：软包电池在2人8.1的不同弯曲条件下2000次循环的柔性性能测试。b）柔性固态LIC软包电池为100个红色LED供电。c, d）用于检查柔性固态LIC软包电池平安性的测试。第5页共6页3 .小结总之，提出了一种通用的界面工程路线，将 卷心菜状MnO纳米锚定在3DrG0土壤内，作为 LICs的优良阳极。这项工作为具有高能量/功率输出的柔性LIC器件的实际应用提供了一种可行且 可扩展的基于金属氧化物/石墨烯的电极设计策略。第6页共6页