桂林电子科技大学、中国有色(桂林)地质矿业有限公司、大连理工大学和电子元件可靠性物理与应用技术重点实验室的研究人员开发了一种增强储能性能的方法锂离子电池,涉及通过高电流脉冲电子束(HCPEB)辐照对天然石墨进行改性。
该方法依靠HCPEB在无污染辐照的情况下制备自支撑石墨烯。研究小组报告称,石墨立即转化为有缺陷的石墨烯结构,所得石墨烯电极表现出优异的锂存储和循环性能。
据报道,显微镜观察表明,在石墨颗粒原位转变为自支撑石墨烯纳米片的过程中,HCPEB 辐照产生的高温导致形成结构缺陷,包括 Stone Wales 和双空位缺陷。结果,改性天然石墨电极(粒径12μm)在0.2C下表现出420.4mAh/g的可逆容量,并且在500次循环后仍保持其可逆容量的94.5%。与未改性石墨(粒径 12 μm)相比,SEI 膜表现出更高的稳定性,显着提高了循环性能。
这些发现表明,有缺陷的石墨烯纳米片结构增强了锂存储活性位点,扩大了层间距,并增强了锂存储性能。
这项研究提出了一种高效且环保的方法来生产优质锂离子电池负极材料。
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