EnSM:多孔Co掺杂的CeO2/石墨烯气凝胶的电子结构和反应路径调节:一种适用于柔性先进Li-CO2电池的自支撑正极
Nanoyu Nanoyu 2021-08-11


锂(Li)-CO2电池在CO2资源化和弥补现有储能技术性能不佳方面具有广阔的应用前景。

近日,东南大学张一卫,南京理工大学杨勇报道了采用水热反应和煅烧法制备了2D钴(Co)掺杂的CeO2纳米片(CC)。随后,引入了高电导率的超轻质多孔GA来固定CC,为CO2和电解液提供了丰富的传输通道,作为Li-CO2电池的无粘结剂正极。

 

文章要点

1与单金属体系相比,双金属催化剂具有更好的电化学性能。特别是,气凝胶为均匀容纳Li2CO3提供了一个独特的支架,促进了放电和充电过程。


2组装的Li-CO2电池具有丰富的孔道、高度暴露的活性中心和较短的电子/离子扩散距离,在100 mAg-1的电流密度下具有较高的放电容量(7860 mAh g-1)和竞争性的循环稳定性(>100次)。值得一提的是,高稳定的放电电压(~2.53 V)保证了电池高效稳定的放电性能。有趣的是,共掺杂CeO2/石墨烯气凝胶显示出优异的柔性,使所开发的Li-CO2电池在多角度弯曲和折叠过程中具有稳定的功率输出。


3研究人员采用密度泛函理论(DFT)对CC的电导率、CO2吸附能力和电化学反应途径进行了研究。


这些发现为用于可穿戴电子产品的柔性Li-CO2电池的开发提供了新的线索。

 

参考文献

Qinghua Deng , Yong Yang , Siyu Qu , Wenjie Wang , Yinkai Zhang , Xinyan Ma , Wuwei Yan , Yiwei Zhang , Electron Structure and Reaction Pathway Regulation on Porous Cobalt-Doped CeO2/Graphene Aerogel: A Free-Standing Cathode for Flexible and Advanced Li-CO2 Batteries, Energy Storage Materials (2021)

DOI:10.1016/j.ensm.2021.08.006

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.006


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