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功能化石墨烯复合多金属氧酸盐电极材料的制备及其电化学性能
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作者 钟丽蓉 夏铭 +1 位作者 李彦君 刘媛媛 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期152-161,共10页
水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活... 水系锌离子电池由于其低成本、高丰度和高理论比容量等优势,在后锂电时代的新型储能体系中脱颖而出,受到学界的广泛关注。开发稳定高效的储锌正极材料,是锌离子电池发展的重点和难点。多金属氧酸盐(简称“多酸”),具有较强的氧化还原活性和多电子转移特性,被视为极具潜力的电极材料,但多酸易溶解、易团聚和导电性较差等问题,阻碍了其在储能领域的应用。为解决上述问题,采用氧化石墨烯(GO)为基底材料,在其表面原位生长聚苯胺(PANI),通过静电相互作用固载Keggin型多酸H_(3)PMo_(12)O_(40),得到了rGO-PANI-PMo_(12)(GPM)复合材料,利用石墨烯及其表面功能基团,提高多酸的抗流失性、分散性和导电性。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS以及电化学性能测试等方法,探究了GO和苯胺单体(ANI)的比例对GPM材料的形貌、结构和电化学性能的影响规律。结果表明:当GO和ANI在质量比为1∶20时,所制备的GPM材料融合多酸和石墨烯的优点,兼具较强的氧化还原活性和高导电性,表现出优异的电化学性能,在0.2A/g下,放电比容量高达258mAh/g,且在2A/g的条件下,循环1000圈容量保持率为82.2%。此外,反应动力学研究结果表明,GPM电极的电化学反应过程为扩散和电容共同控制,表现出较快的Zn^(2+)扩散速率和电荷转移速率。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 正极材料 多金属氧酸盐 氧化石墨烯 苯胺
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