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漢陽大學Ramphal Sharma和Sung-Hwan Han課題組--高性能Li-Se電池:Li2Se陰極作為2D-MoSe2嵌入多層石墨烯的電化學原位還原的嵌入產物
       鋰硒(Li-Se)電池具有高能量密度和低成本的優勢,因此被認為是下一代電池技術有希望的候選者。本文報道了一種新型的夾層MoSe2到石墨烯(Gr)Li2Se基正極材料的電化學嵌入用于室溫Li-Se電池。以先進的方法制備了一種在碳材料內部空間受限的Li2Se正極活性材料以最小化Se化合物的穿梭效應,也通過XRD、XPS、TEM和電化學分析研究證實。通過在二甘醇溶劑中應用密閉回流系統合成起始硫族化物Gr-MoSe2,將聚丙基紫精作為碳前驅體來源,并使用硒乙酰胺作為Se前驅體,然后在Ar和N2氣氛下煅燒以形成Gr-MoSe2中間層之間的層。然后,通過電化學還原(鋰化過程)Gr-MoSe2納米復合材料中的Mo,以得到多層石墨烯結構,并且在硒化鋰電池中,硒化物化合物Li2Se在石墨烯多層內部同時生成。電池的容量衰減率為每100個循環0.04%,在電流密度為1 A/g的整個循環中,庫侖效率接近100%。在3 V和0.01 V vs Li+/Li間2個循環的預處理步驟之后,報道了Gr-MoSe2的奈奎斯特圖?;贕r-MoSe2特性的電導率,這里還報告了新型的Li2Se陰極,即活性材料中沒有炭黑導電添加劑。
 
 
Figure 1. (a)PPV-MoSe2(黑色)和ML-Gr-MoSe2(紅色)的XRD圖譜;(b)PPV-MoSe2(黑色)和ML-Gr-MoSe2(紅色)的拉曼光譜;(c)ML-Gr-MoSe2的HR-TEM圖像;(d)ML-Gr-MoSe2的C1 高分辨率XPS光譜。
 

Figure 2. ML-Gr-MoSe2及其電化學還原生成多層石墨烯結構
 
 
Figure 3. (a)ML-Gr-MoSe2的循環伏安圖;(b)在各種施加電流下,ML-Gr-MoSe2的倍率性能;(c)電流密度為1 A/g時ML-Gr-MoSe2陰極活性材料的長期循環性能;(d)具有ML-Gr-MoSe2陰極電池的典型恒電流放電/充電曲線;(e)奈奎斯特圖;(f)不含任何導電炭黑的ML-Gr-MoSe2復合電池的循環伏安圖。
 
       相關研究成果于2020年由漢陽大學Ramphal Sharma和Sung-Hwan Han課題組,發表在Electrochimica Acta(doi.org/10.1016/j.electacta.2020.137556)上。原文:High-performance Li-Se battery: Li2Se cathode as intercalation product of electrochemical in situ reduction of multilayer graphene-embedded 2D-MoSe2。

轉自《石墨烯雜志》公眾號


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