NiCoO2阳极在循环过程中导电性不理想,体积变化严重,导致倍率性能不理想,循环稳定性差。为了解决这些问题,以蜂窝状三维还原氧化石墨烯为载体,通过溶剂热法制备了NiCoO2纳米片/还原氧化石墨烯复合材料(NiCoO2/rGO)。这种NiCoO2/rGO在100 mA g−1和2000 mA g−1时分别表现出1124.0和414.5 mAh g−1的可逆电荷比容量。500 mA g−1循环300次后,电荷比容量仍为初始值的114.8%。锂的存储性能远优于纯NiCoO2,这归因于高导电性和韧性的三维还原氧化石墨烯载体,不仅增强了导电性和电荷转移性,而且还缓冲了体积变化,在循环过程中保持了电极的结构完整性和导电率。
图1. NiCoO2/rGO复合材料的制备过程示意图。
图2. (a) 3D rGO、NiCoO2和NiCoO2/rGO的XRD谱图。(b) 3D rGO和NiCoO2/rGO的拉曼图谱。
图3. (a) SiO2, (b) SiO2/rGO和(c) 三维 rGO的SEM图像。(d)三维rGO 的TEM图像。
图4. (a-c) NiCoO2和(d-f) NiCoO2/rGO的SEM图像和EDS元素映射图谱。
图5. (a) NiCoO2和(b) NiCoO2/rGO电极在0.2 mV s-1扫描速率下的前三个循环的CV图。电流密度为100mA g-1时(c). NiCoO2和(d) NiCoO2/rGO电极前三个循环的放电/充电曲线。
图6. NiCoO2和NiCoO2/rGO电极的(a)倍率性能,(b) Nyquist图(插图为高频范围内Nyquist图的特写视图和相应的等效电路模型)和(c)循环性能(500 mA g-1)。
相关研究成果由上海大学理学院化学系Anbao Yuan 和 Jiaqiang Xu等人于2023年发表在Materials Science & Engineering B (https://doi.org/10.1016/j.mseb.2022.116101)上。原文:Honeycomb-like three-dimensional reduced graphene oxide supported NiCoO2/rGO composite anode material to boost lithium storage performance。
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