低温氧化-还原法制备石墨烯负极材料

通过低温氧化-还原法制备了石墨烯(GNS),用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等方法对产物进行分析.用恒流充放电测试,分析了石墨氧化时间、石墨与氧化剂的质量比及氧化石墨超声波处理时间等对GNS嵌脱锂性能的影响.在石墨氧化时间为48 h,石墨与氧化剂的质量比为1.0∶6.0及氧化石墨超声波处理时间为60 min的条件下制得的GNS,电化学性能最好.以74 mA/g的电流在0～3.5 V充放电,首次嵌、脱锂比容量分别为1 574.2 mAh/g和910.4mAh/g,经20次循环,电池达到稳定状态,容量保持率为89％.     

锂离子电池纳米级硅负极的研究进展

硅基材料是新一代高容量锂离子电池负极材料的典型代表,近年来已成为理论和应用研究的热点。纳米硅基负极材料因具有独特的表面效应和尺寸效应等优点,可大大改善硅作为负极时所存在的循环性能,有望解决限制硅负极成为替代商业化石墨负极的瓶颈问题。介绍了近年来纳米级硅负极作为锂离子电池负极材料的最新研究进展,包括纳米硅颗粒、硅纳米线、硅纳米管及纳米硅薄膜,分析了纳米硅作为锂离子电池负极材料存在的问题,总结了纳米级硅作为锂离子电池负极较为可行的研究方法,展望了纳米硅作为高能量密度锂离子电池负极材料的研究前景。     

光电催化分解水用可见光响应型氧化物光阳极的改性研究进展

光电催化分解水是绿色制氢的重要途径之一。由于水氧化反应在热力学和动力学上极难发生, 因而制备高效光阳极成为光电催化分解水的瓶颈问题。为满足未来商业化应用需求(太阳能制氢转换效率>10%), 研制高效光阳极成为亟待解决的关键难题。研究表明, 具有价格低廉、吸光性良好、毒性小且光电化学稳定性高等突出优点的可见光响应型氧化物: WO₃、α-Fe₂O₃和BiVO₄,是目前光电催化分解水用光阳极的理想材料。在过去几十年里, 围绕该类氧化物光阳极的研究已取得显著成果。本文重点论述了高效光电催化分解水制氢用WO₃、α-Fe₂O₃和BiVO₄光阳极改性的研究进展。另外, 文中简述了此类可见光响应型氧化物光阳极在无偏压光电催化分解水中的研究现状, 并提出其存在的问题及未来发展方向。     

Layer by layer synthesis of Sn-Co-C microcomposites and their application in lithium ion batteries

Alloy anodes were studied for pursuing Sn-based microcomposite synthesis, assembly and performance for lithium ion batteries. The self-assembled Sn-Co-C composites with nano-scaled microstructures were prepared via solution method and carbothermal technology. The morphology and physical structure were investigated with scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The as-prepared materials were assembled to half cell coin for the purpose of discussing the galvanostatic cycling, cyclic voltammetry and rate-capability performance. Results reveal that nanoscaled CoSn 2 alloys covered with Sn and C layer by layer are wrapped by cross-linked porous carbon network to form spherical microstructure. This distinguishing feature of Sn-Co-C composites provides a possible solution to the problems of Sn particle aggregation and poor electron transport, and has strong effect on improving electrochemical performance.     

锂离子电池硅基负极改性研究新进展

硅因其具有极高的理论容量而成为现阶段锂离子电池用负极材料研究的热点。介绍了硅基负极材料嵌/脱锂的原理,总结了目前缓解硅开裂与粉碎的一般方法,分析了现行研究中的不足。聚吡咯具有高导电性、高弹性、多孔、高稳定性等优点,为了提高负极材料循环稳定性能,将其与硅结合得到的Si-PPy复合材料将是最有希望的发展方向。