NML研究文章 | 超轻氮硫共掺杂石墨烯：提升锂硒电池性能

 

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本文亮点

1  采用简单真空抽滤法制备了一种自支撑超轻氮硫共掺杂石墨烯膜。

2  共掺杂超轻石墨烯膜用作“液硒电极”的阻挡层，有效避免了充放电过程中的“多硒离子穿梭”效应。

3  共掺杂石墨烯膜可吸附多硒离子，使得锂硒电池具有良好的循环稳定性和倍率特性。

1  自支撑氮硫共掺杂石墨烯膜的结构及表征

自支撑超轻石墨烯膜是由片状氮硫掺杂石墨烯通过层层自组装形成膜结构，该结构具有良好的可折叠性。

XPS研究结果表明合成的氮硫掺杂石墨烯具有非常高的氮掺杂含量和硫掺杂含量，为实现对多硒化锂的强化学吸附提供了可能。

2   电化学性能

如上图(a)(b)所示，使用了氮硫掺杂石墨烯阻挡层的液硒电极的极化程度大大降低，循环可逆性更好。

相比于未使用这种超轻氮硫共掺杂石墨烯阻挡层的锂硒电池，使用后的锂硒电池表现出了优异的循环性能，在675 mA/g的电流密度循环500圈，可逆容量仍保持在400 mAh/g左右。且其倍率性能也得到了极大的提升，在2700 mA /g的电流密度下，可逆容量仍高达约300 mAh/g。

主要研究方向：

主要从事多功能磁性材料、新能源材料的控制合成及其在纳米生物医学与能源领域的应用探索研究。

课题组主页：

http://nbm.coe.pku.edu.cn/Home.html

主要研究方向：

① 二次电池（锂硫/硒电池，锂/钠离子电池）及其关键材料；

② 纳米多孔材料对环境污水中有机物及重金属离子的吸附 。

1  Ag@NPC（纳米银包覆氮掺杂多孔碳）：优异的锂电池阳极复合材料

2  NiFe2O4/膨胀石墨：一种高效储锂纳米复合材料电极

3  多孔Zn-Sn-O纳米立方的简易合成及电化学储锂性能研究

4  无模板合成Sb2S3空心微球：高性能锂电/钠电负极材料

5  大容量超稳定锂电负极材料：钴基配位聚合物纳米线

Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊，主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯，在 Springer 开放获取（open-access）出版。可免费获取全文，欢迎关注和投稿。

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