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[转载]Nat. Commun.: 锗锌纳米纤维的原子尺度组合实现结构和电化学进化

已有 329 次阅读 2019-6-3 16:36 |系统分类:科普集锦| 能源环境, 静电纺丝 |文章来源:转载

随着能源消耗的增加和电动汽车等大型设备的发展,对可充电储能系统,特别是锂离子电池的需求急剧增加。然而,现有的锂离子电池能量密度较低,无法满足日益增长的需求。锗(Ge)因其具有较高的重量容量和体积容量(分别为1396 mAh g−1和7366 Ah L−1)而成为锂离子电池负极材料的候选材料之一。纯锗化合物价格昂贵,合成纯锗纳米结构较为复杂。因此,将合金作为碳质负极的可能替代品,最近在可充电电池领域受到了相当大的关注。但是,这些材料的实际利用仍然面临挑战。

  近日,韩国科学技术高级研究院Il-Doo Kim教授,太平洋西北国家实验室Chongmin Wang和浦航科技大学Soojin Park等多团队合作,通过静电纺丝和随后的热处理过程合成了锗锌合金纳米纤维。原位透射电镜和电化学阻抗谱表征表明,这种一维材料具有独特的结构。锗和锌原子分布均匀使得该材料具有优异的电子导电性和较高的锂存储可用容量。制备的材料具有高倍率性能(20C时的容量约为0.2 C时的50%)和容量保持率(3.0 C时为73%),即使经过1000次循环,其容量仍有546 mA h g−1。用于锂离子电池的负极材料时,该材料循环400个周期内保持较高的能量密度,表明该材料有潜力用于大规模储能系统。相关研究成果以“Atomic-scale combination of germanium-zinc nanofibers for structural and electrochemical evolution”为题目发表于国际著名期刊Nature communications上。

  论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-10305-x

链接地址:http://www.espun.cn/news/detail-830.html

文章来源:易丝帮



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