吉林大学AEM：基于复合rGO的二硫化硒负极与硼氮共掺杂碳正极的高能锂电容器

兔兔

2019-12-23

随着电动汽车需求量的增加，未来的电能存储系统对功率，能量密度和寿命提出了更高的要求。作为一种有前景的储能设备，锂离子电池（LIB）虽然具有较高的能量密度，但循环寿命和功率密度远低于超级电容器（SC）。具有电容器型正极和电池型负极的锂离子电容器（LIC）被认为是满足高能量密度和功率密度要求的有前途的下一代储能系统。然而，正负电极之间电荷存储能力和电极动力学的不匹配仍然是一个挑战。吉林大学Shiding Miao等人使用层状SnS₂/还原氧化石墨烯（RGO）纳米复合材料作为负极，而二维B/N共掺杂碳（BCN）纳米片作为正极。高电导率的SnS₂键合RGO的SnS₂/RGO在100 mA/g下的容量为1198 mAh/g。发现BCN中的硼和氮原子可促进阴离子的吸附，从而增强赝电容作用并扩大锂离子电容器的电压。动力学分析表明，SnS₂/RGO电极由电容机制主导并有小部分的嵌入过程，这有利于电极的动力学平衡，充分发挥二者优势。通过这种特殊的结构，锂离子电容器能够以迄今为止最高工作电压（4.5 V）进行稳定工作，其能量密度为149.5 Wh/kg，功率密度为35 kW/kg，并且10000次循环后，容量保持率为90％。

Yizhan Hao, Shouzhi Wang, Yongliang Shao, Yongzhong Wu,* and Shiding Miao*. High‐Energy Density Li‐Ion Capacitor with Layered SnS2/Reduced Graphene Oxide Anode and BCN Nanosheet Cathode. Advanced Energy Materials. 2019

DOI: 10.1002/aenm.201902836

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201902836