文档摘要：双离子电池因其能量密度高、安全性高和成本低等优点而被广泛关注,但受限于阴离子大的离子半径,寻找具有稳定结构的正极材料成为促进双离子电池发展的关键.针对传统正极材料储存阴离子能力有限以及电池循环寿命短的问题,通过将适量碳纳米管均匀分散在去离子水中,然后加入适量多巴胺,在碳纳米管表面构筑聚多巴胺包覆层制备钠基双离子电池正极(命名为PDA@CNTs).结果表明,碳纳米管提高复合材料的导电性进而提升其倍率性能,还为多巴胺原位聚合提供三维碳骨架从而显示出更多的活性位点,实现高的可逆容量.以PDA@CNTs为正极、金属钠为负极组装的半电池表现出优异的电化学性能:在0.1A/g电流密度下,循环50次时,可逆容量为108.1mA·h/g,容量保持率为81.5％,与纯碳纳米管材料对比,取得明显的优化效果.通过该方法,增加材料的导电性和活性位点,进而提高正极材料的可逆容量和倍率性能,对于双离子电池的商业应用具有良好的指导意义.
Abstract：Dual-ionbatteryhasattractedwidespreadattentionduetoitshighenergydensity,highsafety,andlowcost.However,limitedbythelargeionicradiusofanions,findingcathodematerialswithstablestructureshasbecomethekeytopromotingthedevelopmentofdual-ionbatteries.Toaddresstheissuesoflimitedanionstoragecapacityandshortbatterycyclelifeassociatedwithtraditionalcathodematerials,asodium-baseddual-ionbatterycathode(namedPDA@CNTs)waspreparedbyuniformlydispersinganappropriateamountofcarbonnanotubesindeionizedwater,followedbyaddinganappropriateamountofdopaminetoconstructapolydopaminecoatinglayeronthesurfaceofthecarbonnanotubes.Theresultsshowedthatthecarbonnanotubesimprovedtheconductivityofthecompositematerial,therebyenhancingitsrateperformance,andalsoprovidedathree-dimensionalcarbonskeletonforthein-situpolymerizationofdopamine,exposingmoreactivesitesandachievingahighreversiblecapacity.Thehalf-cellassembledwithPDA@CNTsasthecathodeandmetallicsodiumastheanodeexhibitedexcellentelectrochemicalperformance,withareversiblecapacityof108.1mA·h/gandacapacityretentionrateof81.5％after50cyclesatacurrentdensityof0.1A/g.Comparedwithpurecarbonnanotubematerials,asignificantoptimizationeffectwasachieved.Thismethodincreasedtheconductivityandactivesitesofthematerial,furtherimprovingthereversiblecapacityandrateperformanceofthecathodematerial,providinggoodguidanceforthecommercialapplicationofdual-ionbatteries.
作者：宋振齐 黄新羽 陈素华Author：SONGZhenqi HUANGXinyu CHENSuhua
作者单位：河南大学物理与电子学院,河南开封450046
刊名：电力科技与环保
Journal：ElectricPowerEnvironmentalProtection
年，卷(期)：2024, 40(3)
分类号：TK02
关键词：双离子电池 聚多巴胺 碳纳米管 活性位点 阴离子
Keywords：polydopamine carbonnanotubes anions dual-ionbatteries activesites
机标分类号：TB383O643.36TM912.9
在线出版日期：2024年7月19日
基金项目：国家自然科学基金，中国博士后科学基金，中国博士后科学基金，河南省高等学校重点科研项目聚多巴胺@碳纳米管复合材料在钠基双离子电池中的应用研究[
期刊论文] 电力科技与环保--2024, 40(3)宋振齐 黄新羽 陈素华双离子电池因其能量密度高、安全性高和成本低等优点而被广泛关注,但受限于阴离子大的离子半径,寻找具有稳定结构的正极材料成为促进双离子电池发展的关键.针对传统正极材料储存阴离子能力有限以及电池循环寿命短的问题,...参考文献和引证文献
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关键词：双离子电池,聚多巴胺,碳纳米管,活性位点,阴离子,
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