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桂林電子科技大學鄧健秋課題組--在高結晶MnO2納米線中還原氧化石墨烯薄層誘導的晶格畸變用于高性能Na/K電池和電容器
       鉀離子和鈉離子的大半徑都引起了人們對分別開發用于鉀離子電池(KIBs)和鈉離子電池(SIBs)的高性能電極材料的嚴重關注。在本文中,涂覆有還原氧化石墨烯的MnO2納米線(表示為MnO2@rGO)被證明是KIBs和SIBs中極好的負極材料。rGO的涂層不僅有利于高結晶度MnO2納米線間距的晶格畸變,從而可以更快地轉移Kand Na離子,而且還可以在rGO和MnO2之間形成界面結構。兩者都增強了電子傳導性,并進一步保護了納米線免于降解。作為KIBs和SIBs的負極,MnO2@rGO納米線提供了穩定的循環性能,在400個循環中的容量保持率81.7%,在500個循環后的容量保持率分別為75%。還揭示了鉀化和去鉀化反應的機理。此外,我們混合設計的獨特性使得高結晶度的MnO2@rGO納米線可以用作K離子電容器(KICs)和Na離子電容器(SICs)的負極。考慮到它們易于合成、環境友好和成本低廉,MnO2@rGO納米線是基于Na和K離子的儲能設備的潛在負極材料。
 

Figure 1. MnO2@rGO納米線的合成過程示意圖。
 

Figure 2. 形貌表征
 

Figure 3. 鈉存儲性能
 

Figure 4. 鉀存儲性能
 

Figure 5. 鈉離子和鉀離子電容器的存儲性能。
 
       相關研究成果于2021年由桂林電子科技大學Jianqiu Deng課題組,發表在Carbon(https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.12.071)上。原文:Reduced graphene oxide thin layer induced lattice distortion in high crystalline MnO2 nanowires for high-performance sodium- and potassium-ion batteries and capacitors。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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