新加坡科技设计大学huiying yang研究团队–石墨烯封装钴-pg电子app

钠离子电池（sibs）凭其低成本和固有的安全性引起了人们极大关注。但是，发展合适的具有高倍率性能和长期循环稳定性的阳极材料是sib在实际应用中面临的主要挑战。在此，设计合成了一种有效的阳极，即钴掺杂空心硫化铁多面体且被石墨烯包覆（命名为“cofes@rgo”）。这石墨烯封装的中空复合材料保证了快速连续的电子传输，高na 离子可接触性和强结构完整性，体积膨胀率仅为14.9％，在脱钠期间体积收缩可忽略不计。 cofes@rgo电极展现出高的比容量（在100 ma g-1电流密度下实现661.9 mah g-1），出色的倍率性能，循环寿命长（在1500次循环后保留了84.8％的容量）。原位x射线衍射和选区电子衍射图表明新型cofes@rgo电极是基于可逆转化反应。更重要的是，当与na3v2(po43)/c阴极组装后，全电池也表现出超强的倍率性能和很好的循环稳定性。这项工作表明了合理设计的cofes@rgo阳极材料非常适用于下一代高倍率性能和长期循环能力的sibs。

figure 1.（a）合成cofes@rgo的示意图，样品的sem图：（b）fe-mof，（c）中空cofe-ldh，（d）cofe-ldh@go, （e）cofes@rgo。

figure 2. cofes@rgo和fes@rgo复合物的结构表征。（a）精修xrd，（b）fe 2p xps,（c）s 2p xps，（d）sem-edx元素漫谱图，（e）tem 图和（f）saed 图。

figure 3. 半电池的电化学性能。（a）恒电流充放电曲线，（b）循环性能，（c）不同电流密度下的倍率性能，（d）倍率性能比较，（e）长期循环稳定性，（f）eis谱，（g）电容和扩散控制的贡献比，（h）cv曲线显示了表面电容的贡献能力。

figure 4. cofes@rgo电极的原位测量。（a）原位xrd，（b）选取xrd图，（c）基于原位tem表征，直径的演变过程和体积变化，（d-h）不同嵌钠/脱钠时间的原位tem和saed。

figure 5. cofes@rgo||na3v2(po4)3/c全电池的电化学性能。（a）na||na3v2(po4)3/c 和 na||cofes@rgo半电池的充放电曲线，（b）全电池的充放电曲线，（c）不同电流密度下的倍率性能，（d）循环稳定性测试。

该研究工作由新加坡科技设计大学huiying yang研究团队于2019年发表在adv. energy mater.期刊上。原文：in situ grown monolayer n-doped graphene on cds

hollow spheres with seamless contact for photocatalytic

co2 reduction（https://doi.org/10.1002/aenm.201901584.）