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四川大学Chuhong Zhang课题组--用于长寿命、高倍率循环柔性锂离子电池的3D多孔NiO/石墨烯复合纸负极
      随着可穿戴设备的迅速出现,柔性锂离子电池(LIBs)比以往任何时候都更需要。不同活性材料的石墨烯基复合纸电极在柔性LIBs中具有广泛的应用前景。然而,由于石墨烯层易于堆积,因此在高电流密度下很难实现长循环寿命。在此,我们成功制作了独特的三维(3D)多孔NiO微花/石墨烯纸(fNiO/GP)电极。所得的fNiO/GP电极在高倍率下表现出优异的循环稳定性(在1 A/g的高电流密度下,经过600次循环后的存储容量为359 mAh/g)。简单的3D多孔结构结合石墨烯的高导电性和柔韧性优势,可确保电子/离子的快速传输,并在充放电过程中缓冲NiO的体积膨胀,微尺寸的NiO花能在纳/微米级的孔隙中形成层次结构,从而促进电解质的渗透,防止石墨烯层的重新堆积。这种结构设计将激发未来用于高性能柔性LIBs的各种活性材料/石墨烯复合电极的制造。 
 
Scheme 1. NiO/GP制造过程以及所得的包含纳米颗粒(nNiO)和微花(fNiO)纸结构的示意图。
 
 
Fig. 2. fNiO/GP的XPS谱:(a) XPS测量谱,(b) C1s区,(C) O1s区,(d) Ni 2p区。
 
 
Fig. 3. (a,b) NiO微花、(c,d) nNiO/GP、(e,f) fNiO/GP的SEM图。
 
 
Fig. 4. (a) fNiO/GP的CV曲线和(b)恒流充放电曲线,(c) fNiO、nNiO/GP和fNiO/GP在不同电流密度下的倍率性能,(d)不同电流密度下的电容保持量与电流密度0.1 A/g相比,(e) 在1 A/g电流密度下 fNiO/GP的长期循环稳定性。
 
 
Fig. 5. (a) fNiO, (b) nNiO/GP,和(c) fNiO/GP电极的Nyquist图,以及(d-f)各自的σ计算图表。
 
       相关研究成果于2020年由四川大学Chuhong Zhang课题组,发表在Journal of Energy Chemistry (https://doi.org/10.1016/j.jechem.2019.11.022)上。原文:3D hierarchically porous NiO/Graphene hybrid paper anode for long-life and high rate cycling flexible Li-ion batteries
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