高性能ZnO/C/BiO复合材料的构筑及在锌镍电池中的应用
Construction of high-performance ZnO/C/Bi2O3composites and the application in NiZn battery作者机构：江苏理工学院化学与环境工程学院
出 版 物：《中国科学:化学》 (Scientia Sinica(Chimica))
年 卷 期：2022年
核心收录：
学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）]
基 金：江苏省重点研发计划(社会发展)-面上项目(编号:BE2021640)资助项目
摘 要：锌负极在充放电过程中易产生枝晶、形变和析氢等问题导致了锌镍电池低的循环寿命.为了解决这一问题,本文提出了一种对氧化锌进行表面改性的新技术.采用聚乙烯醇(PVA)作为碳源,首先合成了ZnO/C复合材料;然后在乙二醇溶剂中制备了Zn O/C/NHBiF复合材料;高温煅烧条件下Zn O/C/NHBiF转变成Zn O/C/BiOXRD、XPS、HRTEM与EDS图证实ZnO/C/BiO复合材料被成功合成,并深入分析了复合材料的形成机理.CV、EIS及恒流充放电测试表明,当BiO含量为2%时,ZnO/C/BiO复合材料的电化学性能最佳.由其作为负极组装的NiZn电池的电性能测试显示其能量密度最高为166.5 Wh kg,循环次数为1806圈且库仑效率始终维持在90%以上.1806次充放电循环后,能量密度依然维持在164.44 Wh kg,表现出优异的电化学性能,展示出巨大的实际应用潜力.这种创新性的合成方法有望拓展到其他种类复合材料的制备.
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