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黄维院士、于霆教授团队在Adv. Funct. Mater.上发表还原型染料和石墨烯复合材料作高能量锂离子电池有机正极材料的新研究
 添加时间:2016/10/09 发布: 管理员
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储能是当今21世纪最重要的话题之一。自20世纪90年代锂离子电池诞生以来,逐渐成为了最有潜力的储能方式之一。进一步提高锂离子电池能量存储能力的关键在于电极材料比容量的提升。相对于传统无机嵌层正极材料通常发生一电子反应,使其实际容量被限制在200 mAhg-1,有机电极材料的研究有效地改善了这个问题。有机正极材料可以发生多电子反应,从而具有较高的理论容量。此外,它还具有分子量低,结构多样,氧化还原电位可调整的独特优势;更重要的是,有机正极材料可以直接从丰富的可再生的生物质前驱体中制备得到,经过光合作用可进行循环,符合锂离子电池“绿色、可持续的”的发展理念。

有机电极材料,含有一个或多个电化学活性羰基的有机羰基化合物因其高容量和快速的动力学得到的广泛的研究,即,单电子还原形成一个单阴离子,然后单电子氧化转换回到羰基。南京工业大学黄维院士和南洋理工大学于霆教授提供了一种简单通用的还原染料/石墨复合材料制备方法,将超声处理和水热法相结合可制备出多种还原染料/石墨复合材料,用来做高性能锂离子电池正极材料。例如,通过还原绿8和石墨烯片之间的π-π相互作用研究人员得到了稳定的复合结构,它不仅可以有效地抑制有机羰基材料在电解质中溶解严重使其容量衰减迅速现象,在电化学反应期间还可以保证电子的快速传输。因此,还原绿8/石墨烯(VG 8/G)的复合材料表现出良好的循环稳定性和优异的高倍率性能。这种简单通用的方法还可以用来制备还原棕BR/石墨烯(VB BR/ G)和还原橄榄T /石墨烯(VO T/G)复合材料,都表现出优异的电化学性能,为高性能锂离子电池正极材料的开发提供了新的方向。

 

 

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201603603/abstract

文章附件:AFM-2016-Vat DyeGraphene Composites Organic Cathodes.pdf

 


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