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物理科学学院李洪森、陈栋、李强等在高性能钾离子电容器领域取得进展

日期:2021-05-19      来源:物理科学学院      作者:     编辑:郭书君       阅读:1

新闻网讯 近日,我校物理科学学院李洪森教授、陈栋副教授和李强教授(共同通讯作者)提出了一种可用于高能量/功率密度钾离子电容器的新型多孔钒酸钴纳米笼@石墨烯复合材料,并对其储钾机制进行了详细解析。相关成果以“Fast potassium Storage in Porous CoV2O6Nanosphere@Graphene Oxide towards High-Performance Potassium-Ion Capacitors”为题发表在材料领域重要期刊Energy Storage Materials上(中科院一区,影响因子16.28)。

在这项工作中,该团队使用一种简单的溶剂热结合后续煅烧的方法,制备了一种具有多孔结构的钒酸钴纳米笼材料。通过一系列的非原位XPS、TEM测试以及第一性原理计算等首次证明了对于钒酸钴材料来说其嵌钾过程涉及先嵌入后转化的过程,且整个过程完全可逆。进一步与氧化石墨烯复合后,得益于其优异的结构设计以及高的电子导电性,钒酸钴纳米笼@氧化石墨烯复合材料展现出良好的储钾性能,当与活性炭(AC)正极匹配组装为PICs后,实现了较高的能量-功率密度(78.2 Wh kg-1,22500 W kg-1)以及超长的循环寿命(1 A g-1的电流密度下3000次循环后容量保持率为96.8%)。该工作探索了过渡金属钒酸盐作为钾离子电池负极材料,并为未来可充电金属离子化学中电极结构的构建提供创新性见解。

本文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829721002178




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