高线容量柔性石墨烯/碳纳米管/氧化锡纤维用于可穿戴钠离子电池
发布时间:2022-03-10   浏览次数:1270
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本 文 要 点

      本文中,东华大学朱美芳院士,徐桂银教授等通过湿法纺丝的方式构筑GO/CNT/SnO2凝胶纤维,冷冻干燥后经化学蒸汽还原构建了纤维多孔网络结构,进一步通过机械外力诱导的方式重排石墨烯片层,使纤维在保持原有多孔结构的基础上进一步增加电极的柔性,最终得到扁形多孔rGO/CNT/SnO2(PP-GCS)杂化纤维。
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图1 柔性多孔PP-GCS纤维的制备及其在可穿戴能量储存设备中的应用

      以该电极组装的纤维状钠离子电池(SIB)表现出稳定的循环性能,0.5 A g-1循环500次后可逆容量达到164.1 mAh g-1(2.71mAh m-1)。另外,随着PP-GCS纤维直径增大,线容量随之直线上升,在电流密度为0.05 A g-1时,多孔纤维的最大线容量达到15.74 mAh m-1,并在线密度为0.476 mg cm-1,电流密度为2A g-1时达到电解液在纤维内部的扩散极限。本工作为下一代可穿戴器件中高能器件的组装提供了一种可行方案。

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图2高线密度纤维电极的电化学性能及柔性表征。(a) PP-GCS纤维在0.5 A·g-1 的电流密度下的长效循环性能;不同直径PP-GCS纤维 (b) 基于线容量,(c) 电流密度和直径对线容量的影响以及 (d) 线密度与线容量相关性的倍率性能图;(e) rGO-CNT-SnO2气凝胶纤维和 (f) PP-GCS纤维的柔性模拟。