js金沙3983总站立大学

js金沙3983总站立大学工程团队发现了氧化石墨烯的一些重要特性，可以改善钠离子和锂离子柔性电池.

古普里特·js金沙3983总站, 机械与核工程助理教授, 和拉缪尔·大卫, 机械工程博士生,印度, 在《物理化学杂志》的文章“还原js金沙3983总站纸电极：热退火对 Li 和 Na 循环性的相反影响”一文中发表了他们的发现."

js金沙3983总站是石墨烯的绝缘且有缺陷的版本，加热时可以转化为导体或半导体. Singh 和他的团队研究了js金沙3983总站片作为钠离子和锂离子电池的柔性纸电极.

研究人员发现，纸电极的钠存储容量取决于各个层之间的距离，可以通过在氩气或氨气中加热来调节该距离. 例如, 还原js金沙3983总站片, 或rGO, 高温生产的钠容量接近于零, 而在500摄氏度下生产的还原js金沙3983总站片具有最大容量.

“观察很重要，因为石墨, 这是制造js金沙3983总站的前体, 钠容量可以忽略不计，长期以来一直被排除作为钠电池的可行电极,”辛格说. “石墨是当前锂离子电池的首选材料，因为层间间距正好适合较小尺寸的锂离子扩散进出."

研究人员首次证明，完全由js金沙3983总站片组成的柔性纸可以用钠离子充电和放电超过 1,000 个周期. 溶解在碳酸亚乙酯中的高氯酸钠作为细胞中的电解质.

“大多数钠电池的锂电极材料甚至不能持续超过几十次的充放电循环，因为钠比锂大得多，会导致巨大的体积变化并对主体材料造成损坏,”辛格说. “这种设计是独特的，因为各个js金沙3983总站层之间的距离足够大，可以快速插入和提取钠离子, 感谢氧和氢原子阻止纸张重新堆叠."

Singh 和他的团队还研究了由还原js金沙3983总站片制成的电极的机械行为. 研究人员测量了撕开电极所需的应变. 通过摄像, 他们展示了皱巴巴的js金沙3983总站纸在失效之前承受大应变的能力.

“此类测量和失效机制js金沙3983总站对于设计长寿命电池非常重要，因为您希望电极能够反复膨胀和收缩而不会在数千次循环中断裂, 特别是对于较大的非锂金属离子电池,”辛格说. “这些天, 几乎每个人都在使用褶皱石墨烯作为导电剂或弹性支撑或两者."

今年早些时候, Singh 和他的团队演示了几层厚二硫化钼片的大规模合成. 他们还表明二硫化钼/石墨烯复合纸具有作为钠离子电池高容量电极的潜力. 在那项js金沙3983总站中, 科学家们使用石墨烯作为二硫化钼片的电子导体，并观察到石墨烯对钠基本上没有活性.

他们的最新js金沙3983总站表明，与钠不同, rGO的锂容量随着rGO合成温度的升高而增加，在900摄氏度下生产的样品达到最大值.

“直到现在我们才意识到石墨烯的钠容量, 或rGO, 取决于其加工温度,”辛格说. “我们之前js金沙3983总站中的 rGO 样本是在 900 摄氏度下制备的."

辛格说，钠电池和非锂电池的js金沙3983总站很重要，原因有几个. 随着焦点从车辆转向固定式储能系统和大型车辆, 固定电池需要更便宜, 安全环保. 因为其丰富性, 钠是替代锂离子电池的潜在候选者.

专注于纳米技术, 辛格和他的团队能够探索和设计能够可逆且无损地储存钠离子的材料. 他们在js金沙3983总站中找到了答案, 可以循环钠离子1次以上,000 个周期.

js金沙3983总站将继续探索新的纳米材料，并专注于能够以经济高效的方式大规模生产的材料.

“我们想要进行基础js金沙3983总站，以了解第一个周期损失的起源, 电压迟滞, 以及由二维层状晶体（例如过渡金属硫族化物）制备的金属离子电池阳极常见的容量下降, 石墨烯, 等.,”辛格说.

js金沙3983总站人员还在js金沙3983总站其他已被排除作为电池电极的纳米材料, 如氮化硼片、硅氮基陶瓷.

js金沙3983总站获得了美国国家科学基金会的支持.

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