近年来,碘越来越募集与锌阳极可持续zinc-iodine (Zn-I2)电池(ZIBs)因其高氧化还原能力(我2/我- - - - - -,0.62 V和普通氢电极)和假设的能力大(211 mAh g1)。
(一)示意图说明我的合成工艺2@npcnfs - 800制造zinc-iodine电池。(b)横截面扫描电镜的图像npcnfs - 800。(c, d)的照片,灵活和独立式npcnfs - 800电极。图片来源:©中国科学出版社欧洲杯线上买球
更重要的是,碘的转换反应具有高能源效率在阴极室赐予ZIBs与独特的好处在金属离子电池。遗憾的是,ZIBs电池经验主动源利用率低、绝缘碘和航天飞机的效果,造成容量衰减迅速和不必要的自放电问题。
许多类型的多孔碳抑制碘和提高电化学动力学已经发展。近年来,有机框架(MOF)一直被视为良好的前身创建heteroatoms-doped多孔碳材料由于其可控孔隙大小,大的表面积和修改结构。欧洲杯足球竞彩
此外启用现代能源存储和延长电池的寿命,且理性的设计,多功能和ZIBs binder-free阴极是极其重要的。电纺是一种简单且灵活的技术来创建一个独立的三维(3 d)互联网络。
因此,财政部的天生的好处和电纺的实用的专属特征制作多功能纤维膜为提高可逆碘住宿。
不久前,致词Zhang博士的小组展示了一个简单的技巧,创造且n型多孔碳纳米纤维(NPCNFs)通过调控热处理Al-MOF / PAN复合纤维由电纺的技术。
聚丙烯腈(PAN)桥接在Al-MOF纳米棒是一个很好的方式获得注册的碳纤维制造等级多孔碳网络。最独家的多孔结构和氮掺杂的好NPCNFs可以作为导电援助牢牢捕捉碘和有效地阻碍其解散。
当评估作为ZIBs阴极材料,我欧洲杯足球竞彩2@npcnfs - 800显示显著的长期循环6000次的弹性。的原位拉曼光谱暴露NPCNFs为可逆的氧化还原提供了相对稳定的电化学设置转换。
在制造纳米纤维之前,高度分散,甚至Al-MOF棒状。然后,Al-MOF / PAN纤维制造与前体通过电纺的技术解决方案组成NAl-MOF,N二甲基甲酰胺(DMF)和锅。
在800°C N热处理2和随后的酸性浸出导致创建独立的和通用的多孔碳纳米纤维与氮掺杂(即。,npcnfs - 800)。
接下来,碘是通过熔融扩散技术,获得了复合加载没有额外的添加剂叫我2@npcnfs - 800。我的2@npcnfs - 800电影可以直接验证作为一个独立的电极来创建ZIBs完成高可逆容量和良好的循环寿命。
科学家们调查了不同煅烧温度的材料(700 - 900°C)的行为zinc-iodine电池。欧洲杯足球竞彩所有的碳纳米纤维膜在800°C煅烧显示航天飞机抑制碘和更健壮的吸附,表现出理想的速度能力,循环稳定,自放电。
此外,孔隙大小、组成及反应动力学的大量样品在不同温度下煅烧研究阐明方差的电化学行为。
总之,zinc-iodine电池的储能机理被原位拉曼光谱暴露。结果清楚地显示出可逆转换:我5- - - - - -↔我3- - - - - -↔我- - - - - -。
此外,我的3 d XPS谱进行检测碘价态的物种在充电/放电过程,这也显示出非常可逆的方法和有效的两步转换研究的ZIBs反应机理。
期刊引用:
他,Y。,等。(2022)可成形的碳素纤维网络,为高性能Zn-I分级多孔结构2电池。doi.org/10.1007/s11426 - 021 - 1177 - 1。
来源:https://www.scichina.com/