删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

Small: 高性能二维介孔硅纳米片负极_上海硅酸盐研究所

上海硅酸盐研究所 免费考研网/2018-05-05

近日,北京理工大学曹传宝教授团队陈卓副教授指导博士生陈松在Small上发表了题为“Scalable Two-dimensional Mesoporous Silicon Nanosheets for High-Performance Lithium Ion Battery Anode”的文章。他们利用低成本的模板法及镁热还原过程,首次在硅材料上实现了二维硅纳米片的宏量制备。通过分子模版剂在二维硅纳米片上引入介孔,使其具有较高的比表面积。作为锂离子电池负极,与商业硅相比,循环性能有明显改善。进一步通过均匀的碳包覆,实现了优异的储锂性能、循环稳定性及倍率性能。基于阻抗谱,扩散动力学分析及SEI膜观察,该性能的显著增强主要归咎于独特的二维介孔结构及碳包覆的协同作用:1)有效的促进了锂离子的扩散;2)提高界面电荷转移速率;3)缓解硅的体积膨胀。

  【图文导读】

  图1 纳米片合成示意图及电镜表征结果



(a) 纳米片合成示意图;(b) Si纳米片的SEM;(c) Si纳米片的TEM;(d-e) Si纳米片的HRTEM。

  图2 Si/C纳米片的透射电镜及拉曼光谱表征结果  



(a) Si/C纳米片的TEM;(b) Si/C纳米片的HRTEM;(c) Si/C纳米片的拉曼光谱图。

  图3 硅基负极的电化学性能  



  (a)Si纳米片前三个循环的CV曲线;(b)Si/C纳米片前三个循环的CV曲线;(c)Si纳米片的恒电流充放电曲线;(d)Si/C纳米片的恒电流充放电曲线;(e)400mAg-1下商业硅颗粒、纯硅纳米片及Si/C纳米片的循环稳定性比较;(f)不同电流密度下商业硅颗粒、纯硅纳米片及Si/C纳米片的倍率性能比较;(g)4Ag-1下Si/C纳米片的循环性能。

  【小结】

  该文章成功报道了一种低成本宏量制备二维介孔硅纳米片的方法,同时为了进一步缓解体积改变及提高动力学行为,对其进行碳包覆处理,结构表征及优异的电化学性能证实了该方法的可行性。本研究不仅极大地改善了硅基负极的电化学性能,同时也为开发与设计独特的纳米材料用于各种能源器件提供了新思路。

来源:锂电网http://libattery.ofweek.com/2018-02/ART-36002-11001-30200951.html
相关话题/纳米 光谱 结构 博士生 过程

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 韩国研究团队发明纳米表面活性剂生物技术_上海硅酸盐研究所
    韩国科学技术信息通信部发布消息称,韩国先进软性物质研究团组利用纳米粒子研制出表面活性剂。该研究结果刊登在国际学术杂志《自然》上。    表面活性剂是广泛用于肥皂、洗涤剂、洗发水等生活用品的化学物质。在一个分子中存在易粘附于水和易粘附于油两个部分,使用表面活性剂可将水、油分离,呈现水滴形态。因此,利用 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 从纳米颗粒到纳米片:高压诱导CH3NH3PbBr3纳米晶体再结晶长大_上海硅酸盐研究所
    近期,新加坡南洋理工大学数理学院申泽骧课题组首次在实验上观察到高压下杂化钙钛矿(CH3NH3PbBr3)纳米晶粒被压碎成纳米薄片,并阐明了背后的物理机制。作为一种干净而强大的工具,高达几十兆帕的静水压力不需要改变材料的化学构成就能实现对其晶体结构和形貌进行有效的调控,从而产生新的物理现象。之前的研究 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 功能性纳米材料表面修饰用于肝癌靶向诊疗_上海硅酸盐研究所
    肝细胞癌(HepatocellularCarcinoma,HCC)是全球第五大常见肿瘤,占肝癌总数的90%以上,居我国恶性肿瘤死亡原因的第二位,仅次于肺癌。当前针对肝细胞癌的治疗手段比较匮乏。作为唯一的FDA批准的一线肝癌治疗药物的索尼拉菲(sorafenib),也只能将患者的中位生存期从7.9个月 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 纳米机器人驱动技术提速十万倍_上海硅酸盐研究所
    德国慕尼黑工业大学研究人员开发出一种新的纳米机器人电驱动技术,可使纳米机器人在分子工厂像流水线一样以足够快的速度工作,比迄今为止使用的生化过程快10万倍。这项新的研究成果已作为封面文章刊登在19日《科学》杂志上。  目前各发达国家都在竞相为未来的纳米工厂开发新技术,并期望有一天像流水线作业一样,利用 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 新型“纳米棒”让二氧化碳变身高效能源_上海硅酸盐研究所
    中国科学技术大学的合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院曾杰教授课题组,利用组分可调的硫硒化镉合金纳米棒作为催化剂,高效电还原二氧化碳为合成气。这种硫硒化镉合金纳米棒的催化剂,在二氧化碳电还原反应中表现出高活性和高稳定性,并且能够在很宽的范围内调控合成气的组成比例。该成果日前发表在国际著 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 纳米材料生物响应研究取得进展_上海硅酸盐研究所
    纳米材料基于光电子特性所引发的生物体系信号响应,是当前纳米生物学研究领域的前沿热点。明晰纳米材料的能级结构、界面电子传输及光控物种的形成规律,有助于操控纳米-生物界面下的生物举止和行为,从而有助于设计制备智能、安全、高效的纳米系统,用于癌症等重大疾病的诊断与治疗。    近日,中国科学院长春应用化学 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 稳定铝离子电池: 非石墨体系自支撑,无粘结剂,多级孔结构正极_上海硅酸盐研究所
    随着人们对于储能器件日益增长的需求和相对稀缺和分布不均的锂资源,人们开始考虑新一代的储能电池来代替当前广泛商业化的锂离子电池。铝离子电池凭借其丰富的资源分布,便宜的价格和相对安全受到了广泛的关注和研究。初期的铝电池研究偏重于以铝盐水溶液为电解液体系的水系铝离子电池,但是所使用的电解液对于负极铝的腐蚀 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 手性纳米颗粒为激光雷达带来新可能_上海硅酸盐研究所
    导读:据麦姆斯咨询报道,来自美国密歇根大学和巴西圣卡洛斯联邦大学的研究人员,开发出了一种悬浮在胶体中,并能在室温下正常工作的低成本纳米颗粒,能够以大幅降低的成本替代传统材料。  1977年的星球大战首次将全息影像技术搬上荧幕,前所未有的视觉盛宴震惊了世人。可是,为什么这么多年来,如此炫酷的全息影像技 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 纳米绿色印刷:基础创新引领产业发展_上海硅酸盐研究所
    印刷业是我国国民经济的重要组成部分,2016年国内行业总产值高达1.15万亿元。自上世纪八十年代以来,汉字激光照排技术的推广使得我国印刷业迈入“光与电”的新时代。然而,激光照排制版技术就像相机胶卷一样需要曝光显像,其使用的显影、定影液等化学物质会产生大量污染。即使目前最先进的计算机直接制版技术,也需 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05
  • 纳米光催化材料做的窗帘可净化空气_上海硅酸盐研究所
    科技日报合肥1月23日电(记者吴长锋)记者从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院应用技术研究所田兴友、张献研发团队,在纳米光催化材料的回收利用及功能织物涂层研究方面取得新进展。相关研究成果日前发表在国际期刊《纤维素》上。  在众多污染物治理技术中,光催化材料能够在太阳光的作用下有效地降解污染物,各种 ...
    上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05