北京计量院《 Energy Fuels》：C@MnO QD/石墨烯气凝胶复合材料，用于高性能锂离子电池

成果简介

本文，北京市计量检测科学研究院Xiaoning Zhao、Haibo Zhao等研究人员在《Energy Fuels》期刊发表名为“Carbon-Coated MnO Quantum Dot-Decorated Three-Dimensional Graphene Aerogel Composite for High-Performance Lithium-Ion Batteries”的论文，研究通过在石墨烯气凝胶上原位形成氧化锰凝胶，然后进行超临界干燥和碳化，制备了在石墨烯气凝胶上修饰的碳包覆MnO QDs的复合材料（GA，C@MnO QDs/GA）。该复合材料将超小MnO QDs和导电GA的均匀分布与三维多孔互连网络结构相结合。分散良好的微小MnO量子点可以缓冲体积变化并缩短离子扩散路径，从而提高反应动力学。

GA可以为快速电子转移和Li扩散提供3D导电通道。当用作锂离子电池的负极时，C@MnO QD/GA电极表现出优异的电化学性能，如超高放电容量、优异的循环稳定性和出色的倍率性能。在200 mA g–1下进行100次循环后，可提供1698 mA h g+–1的高放电容量，在2000 mA g–2的高电流密度下可保持702 mA h g–1的容量。结果表明，本工作设计的C@MnO QD/GA材料可以成为高性能锂离子电池的潜在负极，为下一代碱金属离子电池的氧化物阳极的进一步探索提供了有意义的启示。