編號：CYYJ02730
篇名：磺酸基修飾石墨烯復(fù)合材料的儲鈉性能研究
作者：吳乾鑫 劉磊 孫晉蒙 李一帆 劉宇航 杜洪方 艾偉 杜祝祝 王科
關(guān)鍵詞： 鈉離子電池 負極材料 石墨烯 磺酸鈉基團 原位插層
機構(gòu)： 西北工業(yè)大學寧波研究院 西北工業(yè)大學柔性電子前沿科學中心 西北工業(yè)大學陜西柔性電子研究院&陜西生物醫(yī)學材料與工程研究院
摘要： 對石墨烯進行功能化處理,可得到具有合適層間距和較高離子擴散速率的理想石墨烯基電極材料,其作為鈉離子電池負極材料有著重要的應(yīng)用潛力。通過在石墨烯結(jié)構(gòu)中進行原位插層反應(yīng),成功制備出聚對苯乙烯磺酸鈉(PSS)插層的石墨烯復(fù)合材料(PSS-rGO)。這種插層結(jié)構(gòu)是基于石墨烯的π電子可以與PSS結(jié)構(gòu)中的π電子相互作用,使得石墨烯層間距增大并抑制其堆積。同時,PSS中的磺酸鈉基團可有效提高鈉離子擴散速率,增強電極對鈉離子的吸附能力,從而提升鈉離子電池的循環(huán)性能。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、拉曼光譜儀(Raman)、X射線光電子能譜儀(XPS)、電化學工作站和多通道電池綜合測試儀對樣品進行測試分析。結(jié)果表明,PSS-rGO電極在5 A·g-1的電流密度下循環(huán)6000圈后容量可保持在256 mAh·g-1,單圈衰減率為0.003%,表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。本研究為開發(fā)高比容、快速儲鈉以及長壽命的鈉離子電池負極材料提供了可行思路。
