无机材料学报 ›› 2015, Vol. 30 ›› Issue (8): 867-871.DOI: 10.15541/jim20150015 CSTR: 32189.14.10.15541/jim20150015
郭 静, 靳 俊, 温兆银, 刘 宇
收稿日期:
2015-01-09
修回日期:
2015-04-04
出版日期:
2015-08-20
网络出版日期:
2015-07-21
作者简介:
郭 静(1989–), 女, 博士研究生. E-mail: gjsmile@student.mail.sic.ac.cn
基金资助:
GUO Jing, JIN Jun, WEN Zhao-Yin, LIU Yu
Received:
2015-01-09
Revised:
2015-04-04
Published:
2015-08-20
Online:
2015-07-21
About author:
GUO Jing. E-mail: gjsmile@student.mail.sic.ac.cn
摘要:
采用简单的反向溶剂法制备出了直径为100 nm左右的高纯、高结晶度的纳米纤维状硒, 采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜对纤维硒进行结构和形貌的表征。硒纤维电极由于减小了单质硒的尺寸, 因而减缓不导电放电产物Li2Se在活性物质Se表面附着所引起的“钝化”作用, 从而大大提高了活性物质利用率, 减缓了普通硒电极的容量衰减。与普通硒正极相比, 硒纤维正极具有更高的比容量和循环稳定性, 0.1C(1C=675 mAh/g)倍率下首周放电比容量达到465 mAh/g, 40周后容量保持在213 mAh/g。同时由于缩短了锂离子的扩散路径, 硒纤维电极比普通硒电极具有更高的电化学活性, 其倍率性能得到了大幅提高。
中图分类号:
郭 静, 靳 俊, 温兆银, 刘 宇. 反向溶液法制备硒纳米纤维正极的电化学性能研究[J]. 无机材料学报, 2015, 30(8): 867-871.
GUO Jing, JIN Jun, WEN Zhao-Yin, LIU Yu. Electrochemical Performance of Nano-fibrous Selenium Cathode Synthesized by Reverse Solvent Method for Rechargeable Li-batteries[J]. Journal of Inorganic Materials, 2015, 30(8): 867-871.
图4 普通硒和纤维硒电极的前两周充放电曲线(a) (b), 循环寿命曲线(c)和倍率性能(d)
Fig. 4 Galvanostatic charge/discharge curves (a, b), cycling performance (c) and rate capability (d) of pristine Se and Se fiber The symbol “◆”denotes the value of specific capacity of Se fiber from literature [14]
[1] | WAKIHARA M.Recent developments in lithium ion batteries.Materials Science & Engineering R-Reports, 2001, 33(4): 109-134. |
[2] | RITCHIE A, HOWARD W.Recent developments and likely advances in lithium-ion batteries.Journal of Power Sources, 2006, 162(2): 809-812. |
[3] | BRUCE P G, FREUNBERGER S A, HARDWICK L J, et al.Li-O-2 and Li-S batteries with high energy storage. Nat. Mater., 2012, 11(1): 19-29. |
[4] | Padbury R, Zhang X W.Lithium-oxygen batteries-limiting factors that affect performance.Journal of Power Sources, 2011, 196(10): 4436-4444. |
[5] | ZHENG G Y, YANG Y, CHA J J, et al.Hollow carbon nanofiber-encapsulated sulfur cathodes for high specific capacity rechargeable lithium batteries.Nano Letters, 2011, 11(10): 4462-4467. |
[6] | FERGUS J W.Recent developments in cathode materials for lithium ion batteries.Journal of Power Sources, 2010, 195(4): 939-954. |
[7] | LI C, ZHANG H P, FU L J, et al.Cathode materials modified by surface coating for lithium ion batteries.Electrochimica Acta, 2006, 51(19): 3872-3883. |
[8] | ELLIS BRIAN L, LEE KYU TAE, NAZAR LINDA F.Positive electrode materials for Li-ion and Li-batteries.Chemistry of Materials, 2010, 22(3): 691-714. |
[9] | LUO C, XU Y H, ZHU Y J, et al.Selenium@mesoporous carbon composite with superior lithium and sodium storage capacity.Acs Nano, 2013, 7(9): 8003-8010. |
[10] | CUI Y, ABOUIMRANE A, LU J, et al.(De)lithiation mechanism of Li/SeS(x) (x = 0-7) batteries determined by in situ synchrotron X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy. J. Am. Chem.Soc., 2013, 135(21): 8047-8056. |
[11] | ABOUIMRANE A, DAMBOURNET D, CHAPMAN K W, et al.A new class of lithium and sodium rechargeable batteries based on selenium and selenium-sulfur as a positive electrode.J. Am. Chem. Soc., 2012, 134(10): 4505-4508. |
[12] | LIU L L, HOU Y Y, WU X W, et al.Nanoporous selenium as a cathode material for rechargeable lithium-selenium batteries.Chemical Communications, 2013, 49(98): 11515-11517. |
[13] | YANG C P, XIN S, YIN Y X, et al.An advanced selenium- carbon cathode for rechargeable lithium-selenium batteries.Angewandte Chemie, 2013, 52(32): 8363-8367. |
[14] | KUNDU DIPAN, KRUMEICH FRANK, NESPER REINHARD.Investigation of nano-fibrous selenium and its polypyrrole and graphene composite as cathode material for rechargeable Li-batteries.Journal of Power Sources, 2013, 236: 112-117. |
[15] | ZHANG ZHIAN, YANG XING, WANG XIWEN, et al.TiO2-Se composites as cathode material for rechargeable lithium-selenium batteries.Solid State Ionics. 2014, 260: 101-106. |
[1] | 王晓波, 朱于良, 薛稳超, 史汝川, 骆柏锋, 罗骋韬. PT含量变化对PMN-PT单晶的大功率性能影响[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 840-846. |
[2] | 汤新丽, 丁自友, 陈俊锐, 赵刚, 韩颖超. 基于稀土铕离子荧光标记的磷酸钙纳米材料体内分布与代谢研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 754-764. |
[3] | 余乐洋阳, 赵芳霞, 张舒心, 徐以祥, 牛亚然, 张振忠, 郑学斌. 感应等离子球化技术制备喷涂用高熵硼化物粉体[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 808-816. |
[4] | 杨光, 张楠, 陈舒锦, 王义, 谢安, 严育杰. 基于多孔ITO电极的WO3薄膜的制备及其电致变色性能[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 781-789. |
[5] | 孙晶, 李翔, 毛小建, 章健, 王士维. 月桂酸改性剂对氮化铝粉体抗水解性能的影响[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 826-832. |
[6] | 柴润宇, 张镇, 王孟龙, 夏长荣. 直接组装法制备氧化铈基金属支撑固体氧化物燃料电池[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 765-771. |
[7] | 王鲁杰, 张玉新, 李彤阳, 于源, 任鹏伟, 王建章, 汤华国, 姚秀敏, 黄毅华, 刘学建, 乔竹辉. 深海服役环境下碳化硅陶瓷材料的腐蚀及磨损行为[J]. 无机材料学报, 2025, 40(7): 799-807. |
[8] | 李文元, 徐佳楠, 邓瀚澳, 常爱民, 张博. 钒取代对LaTaO4陶瓷微观结构和微波介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 697-703. |
[9] | 胡智超, 杨鸿宇, 杨鸿程, 孙成礼, 杨俊, 李恩竹. P-V-L键理论在微波介质陶瓷性能调控中的应用[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 609-626. |
[10] | 董晨雨, 郑维杰, 马一帆, 郑春艳, 温峥. 压电力显微镜表征Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3超薄膜弛豫特性[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 675-682. |
[11] | 何国强, 张恺恒, 王震涛, 包健, 席兆琛, 方振, 王昌昊, 王威, 王鑫, 姜佳沛, 李祥坤, 周迪. Ba(Nd1/2Nb1/2)O3: 一种被低估的K40微波介质陶瓷[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 639-646. |
[12] | 张家维, 陈宁, 程原, 王博, 朱建国, 金城. Bi4Ti3O12铋层状压电陶瓷的A/B位掺杂及其电学性能[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 690-696. |
[13] | 崔宁, 张玉新, 王鲁杰, 李彤阳, 于源, 汤华国, 乔竹辉. (TiVNbMoW)Cx高熵陶瓷的单相形成过程与碳空位调控[J]. 无机材料学报, 2025, 40(5): 511-520. |
[14] | 熊思宇, 莫尘, 朱肖伟, 朱国斌, 陈德钦, 刘来君, 施晓东, 李纯纯. 超低介电常数LiBxAl1-xSi2O6微波介质陶瓷的低温烧结[J]. 无机材料学报, 2025, 40(5): 536-544. |
[15] | 安然, 林锶, 郭世刚, 张冲, 祝顺, 韩颖超. 铁掺杂纳米羟基磷灰石的制备及紫外吸收性能研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(5): 457-465. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||