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石墨烯的新应用!钾离子电池阳极材料为柔性电子赋能

2019-7-15

柔性电子技术近几年迎来突飞猛进的发展,受到社会各界的广泛追捧,被广泛应用在各个行业领域。目前柔性电子成为资本市场的热点,应用概念和产业化“风声”频出。就当前而言,柔性电子发展受限于未成熟的工业体系,还处在发展阶段,只能通过间接小实验发现技术,需要进一步与工业融合,推动市场发展。

柔性电子技术的进步,促进电源设备向高性能、低成本和灵活性方向转变。钾离子电池(KIBs)由于电压高、成本低以及与锂离子电池(LIBs)相似的电化学特性,而具有广阔的市场应用前景。

碳材料经常作为钾离子电池阳极研究的原料。由于钾离子的尺寸较大,其电池的倍率性能和循环稳定性受其局限。为了解决这一难题,我们试验了一种氮和磷共掺杂的垂直石墨烯,使其在碳布上均匀生长得到原料,并作为柔性钾离子电池的无粘结剂阳极。


无粘结剂的垂直石墨烯作为阳极材料具备哪些良好特性才被应用在钾离子电池制作方面?科研人员实验证明,垂直石墨烯作为阳极材料具有丰富的活性位点,较大的比表面积、导电性佳、层间距较大和结构稳定等优势。

垂直石墨烯所展现出的较大容量(344.3 mAh g-1)、电池的倍率性能 (2000 mA g-1下容量保持46。5%)、以及突出的循环稳定性(1000次循环后容量保持82%),优于近期报道的大多数碳质阳极。除此之外,由Prussian blue (KPB)//N, P-VG@CC成功组装的钾离子全电池,其能量密度可高达232.5 Wh kg-1,具有优异的循环稳定性。

钾离子电池科研成果的发展,对推动电源设备的改良具有积极意义。柔性电子技术的发展,对于多项领域的科技创新成果应用具有推动作用。未来的社会,柔性电子是重要的发展方向。

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