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高能量、長壽命的水系可充放 鎳鉍電池

2021-04-13 00:00:00
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關鍵詞: 鎳鉍電池
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所屬領域:
新能源與節能環保
項目成果/簡介:

利用三維高結晶度的Bi納米結構抵消儲能轉換反應引起的結構內應力,成功構筑了首款可充放的Ni//Bi電池(Adv. Mater., 2016, 28, 9188–9195.)。為了進一步提高鎳鉍電池的能量密度和壽命,該團隊在前期基礎上最近通過原位活化的策略制備了一種高載量的三維多孔的鉍-碳復合材料,作為水系鎳鉍電池的高性能負極材料。這種多孔氮摻雜的碳三維結構不僅可以實現高載量鉍的均勻負載,而且可以提供快速的電子傳輸和離子擴散的通道,有利于提高電極的容量和倍率性能。因此,制備的鉍-碳復合電極具有很好的潤濕性和活性面積,表現出較高的容量(2.11 mAh cm-2和166.2 mAh g-1)和優異的倍率性能(2.11 mAh cm-2和120 mA cm-2)。更重要的是,基于這種鉍-碳復合材料為負極,Ni-NiO為正極組裝的柔性鎳鉍水系可充放電池具有很高的能量密度(16.9 mWh cm-3)和出色的循環壽命(充放電5000次后仍有94%的容量保持率),優于很多研究報道的水系電池。

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