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题名梯度孔分布ZnO-GA锂离子电池负极材料研究
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作者
孙传付
胡桂林
曹俊杰
左启斌
陈媚
夏玉珍
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机构
浙江科技大学机械与能源工程学院
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出处
《化工学报》
北大核心
2025年第7期3710-3718,共9页
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基金
浙江科技大学基本科研业务费项目(2025QN075)
浙江科技大学研究生科研创新基金重点项目(2024yjskc01)。
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文摘
以氧化石墨烯为原料采用冷冻干燥-热退火制备具有梯度孔结构的石墨烯气凝胶(GA)负极材料,在此基础上掺杂氧化锌(ZnO)得到具有容量高、稳定性好的锂离子电池负极ZnO-GA。X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱、红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和透射电子显微镜(TEM)结果表明,ZnO颗粒均匀分布在孔径为20~50 nm的GA中。组装纽扣半电池在1 mA·cm^(-2)、1 mAh·cm^(-2)条件下,循环200圈后仍具有97.50%的库仑效率,在200 mA·g^(-1)经过100次循环后的可逆容量达2050.1 mAh·g^(-1)。ZnO-GA@Li与LiFePO_(4)全电池在1C条件下,循环1000圈后,仍能保持121.3 mAh·g^(-1)的可逆容量。ZnO纳米颗粒掺杂可以提高负极容量,三维石墨烯增大负极与电解液的接触面积,而梯度孔结构可以为ZnO与锂离子反应发生的膨胀提供体积变化的空间,赋予电池更高的稳定性和安全性。
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关键词
锂离子电池
石墨烯气凝胶负极
梯度孔结构
ZNO
冷冻干燥
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Keywords
lithium-ion battery
graphene aerogel anode
gradient-pore distribution
ZnO
freeze-drying
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分类号
TQ912
[化学工程]
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