高能量、長壽命的水系可充放 鎳鉍電池
利用三維高結(jié)晶度的Bi納米結(jié)構(gòu)抵消儲能轉(zhuǎn)換反應(yīng)引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力,成功構(gòu)筑了首款可充放的Ni//Bi電池(Adv. Mater., 2016, 28, 9188–9195.)。為了進(jìn)一步提高鎳鉍電池的能量密度和壽命,該團(tuán)隊在前期基礎(chǔ)上最近通過原位活化的策略制備了一種高載量的三維多孔的鉍-碳復(fù)合材料,作為水系鎳鉍電池的高性能負(fù)極材料。這種多孔氮摻雜的碳三維結(jié)構(gòu)不僅可以實現(xiàn)高載量鉍的均勻負(fù)載,而且可以提供快速的電子傳輸和離子擴(kuò)散的通道,有利于提高電極的容量和倍率性能。因此,制備的鉍-碳復(fù)合電極具有很好的潤濕性和活性面積,表現(xiàn)出較高的容量(2.11 mAh cm-2和166.2 mAh g-1)和優(yōu)異的倍率性能(2.11 mAh cm-2和120 mA cm-2)。更重要的是,基于這種鉍-碳復(fù)合材料為負(fù)極,Ni-NiO為正極組裝的柔性鎳鉍水系可充放電池具有很高的能量密度(16.9 mWh cm-3)和出色的循環(huán)壽命(充放電5000次后仍有94%的容量保持率),優(yōu)于很多研究報道的水系電池。
中山大學(xué)
2021-04-13