聚多巴胺@碳纳米管复合材料在钠基双离子电池中的应用研究

TK02; 双离子电池因其能量密度高、安全性高和成本低等优点而被广泛关注,但受限于阴离子大的离子半径,寻找具有稳定结构的正极材料成为促进双离子电池发展的关键.针对传统正极材料储存阴离子能力有限以及电池循环寿命短的问题,通过将适量碳纳米管均匀分散在去离子水中,然后加入适量多巴胺,在碳纳米管表面构筑聚多巴胺包覆层制备钠基双离子电池正极(命名为PDA@CNTs).结果表明,碳纳米管提高复合材料的导电性进而提升其倍率性能,还为多巴胺原位聚合提供三维碳骨架从而显示出更多的活性位点,实现高的可逆容量.以PDA@CNTs为正极、金属钠为负极组装的半电池表现出优异的电化学性能:在0.1 A/g电流密度下,循环...

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Published in电力科技与环保 Vol. 40; no. 3; pp. 250 - 257
Main Authors 宋振齐, 黄新羽, 陈素华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南大学物理与电子学院,河南开封 450046 2024
Subjects
活性位点
polydopamine
聚多巴胺
carbon nanotubes
dual-ion batteries
碳纳米管
双离子电池
active sites
阴离子
anions
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ISSN1674-8069
DOI10.19944/j.eptep.1674-8069.2024.03.004

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Summary:TK02; 双离子电池因其能量密度高、安全性高和成本低等优点而被广泛关注,但受限于阴离子大的离子半径,寻找具有稳定结构的正极材料成为促进双离子电池发展的关键.针对传统正极材料储存阴离子能力有限以及电池循环寿命短的问题,通过将适量碳纳米管均匀分散在去离子水中,然后加入适量多巴胺,在碳纳米管表面构筑聚多巴胺包覆层制备钠基双离子电池正极(命名为PDA@CNTs).结果表明,碳纳米管提高复合材料的导电性进而提升其倍率性能,还为多巴胺原位聚合提供三维碳骨架从而显示出更多的活性位点,实现高的可逆容量.以PDA@CNTs为正极、金属钠为负极组装的半电池表现出优异的电化学性能:在0.1 A/g电流密度下,循环50次时,可逆容量为108.1 mA·h/g,容量保持率为81.5％,与纯碳纳米管材料对比,取得明显的优化效果.通过该方法,增加材料的导电性和活性位点,进而提高正极材料的可逆容量和倍率性能,对于双离子电池的商业应用具有良好的指导意义.
ISSN:1674-8069
DOI:10.19944/j.eptep.1674-8069.2024.03.004