复旦大学余学斌课题组–低温化学合成石墨烯上的介孔铝纳米颗粒用于高性能锂离子电池 | 山东利特纳米技术有限公司-pg电子app
在低温下可控地合成al纳米结构仍然是将其应用扩展到新兴领域（例如储能）的巨大挑战。本文中，我们报道了在低至190℃的温度下使用无毒的mg纳米颗粒（nps）和熔融的alcl3在石墨烯上绿色可控的化学合成无孔al纳米颗粒（mp-al@g）的方法。此外，副产物（mgcl2）的去除导致al nps内部形成中孔，这些中孔均匀分布在石墨烯上。当用作锂离子电池的负极材料时，该复合材料具有高可逆容量和长循环寿命。当与lini0.6co0.2mn0.2o2阴极耦合时，全电池能以1c的速率提供455 wh/kg的能量密度，这证明了其在高能锂离子电池中的潜在应用。这些发现将引发更多关于将al开发为高性能储能材料的研究。
figure 1. （a）mpal@g的化学合成示意图；（b）mg@g的sem、tem和hrtem图像；mp-al@g的（c）sem、（d）代表性扫描tem（stem）图像和相应的元素映射、以及（e）tem图像，插图显示更高的放大倍率。
figure 2. mp-al@g、bm al–g和参比al nps的电化学性质：（a）mp-al@g的循环伏安图；（b）前两个放电-充电曲线为0.2 a/g，插图显示了bm al-g和al nps在电压平稳之前的骤降;（c）0.2 a/g时的循环性能和库伦效率;（d）倍率性能；（e）2 a/g时的循环性能和库仑效率。
figure 3. （a）mp-al@g电极可逆锂存储过程的示意图；各种状态下mp-al@g电极的sem图像和相应的元素映射：（b1和b2）初始状态，（c1和c2）在0.2 a/g下100次循环后和（d1和d2）在0.5 a/g下100次循环后。
igure 4. （a）使用lini0.6co0.2mn0.2o2作为阴极的全电池中mp-al@g电极的示意图；（b）lini0.6co0.2mn0.2o2在0.2c半电池中的电压曲线；（c）mpal@g//ncm在0.2c时的电压曲线；（d）由三个mpal@g//ncm满电池点亮的29个红色led的数字图像；（e）评估全电池的性能；（f）mp-al@g//ncm的高循环性能。
相关研究成果于2019年由复旦大学余学斌课题组，发表在j. mater. chem. a（doi: 10.1039/c9ta02444a）上。原文：low-temperature electroless synthesis of mesoporous aluminum nanoparticles on graphene for high-performance lithium-ion batteries。
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