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我校硕士研究生陈盛锐在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》发表研究论文

时间:2021-04-07 09:47:51浏览:351设置

    近日,化学与环境工程学院2018级研究生陈盛锐梁济元副教授指导下,以第一作者身份在国际顶级期刊Advanced Functional Materials》(IF=16.836上发表了题为High Performance Flexible LithiumIon Battery Electrodes: Ion Exchange Assisted Fabrication of Carbon Coated Nickel Oxide Nanosheet Arrays on Carbon Cloth的研究论文梁济元为通讯作者江汉大学为第一通讯单位

    随着柔性可穿戴器件的快速发展,要实现全柔性的集成系统,柔性供能系统的开发显得尤为迫切。锂离子电池(LIB)由于其高能量密度、高功率密度以及长的循环寿命成为理想的选择。传统的锂离子电池将活性材料附着在金属集流体上,难以在弯曲或扭曲变形情况下保持电池的性能。某些情况下,从电极上剥离的活性材料甚至能穿透隔膜,造成短路和安全隐患。此外,一层一层卷曲的结构使LIB体积过大无法满足全柔性系统,因此开发具有良好柔性、机械稳定性和电化学性能的柔性锂离子电池非常重要。梁济元课题组借助离子交换方法在柔性碳布表面构造出具有高稳定性的碳包覆氧化镍电极材料较传统的用有机物包覆并高温退火实现的碳包覆工艺,这种逆向包覆-转化策略(首先进行碳包覆,其次进行IE和脱水处理转变成目标产物)同时实现了避免过渡金属氧化物发生碳热还原高温退火过程中使得碳材料具有优异石墨化程度,从而确保了具有高导电性的有效碳包覆层。4 mg cm-2的高载量0.25 mA cm-2的电流密度条件下,C@IENiO-CC具有3.08 mAh cm-2的高面积比容量;在0.5 mA cm-2的电流密度下,稳定循环300圈后,面容量维持在2.5 mAh cm-2;即使在8 mA cm-2的大电流密度下,面容量仍保持在1.78 mAh cm-2。此外,基于C@IENiO-CC自支撑电极制作成的单层软包电池在任何弯曲或折叠条件下,可以稳定地赋予电子设备能量,进一步揭示了这种策略构造柔性电极的的实用性。因此,这种IE辅助的碳包覆策略具有很强的应用前景、可扩展性和实用性。

   (化学与环境工程学院)





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