Guangxin Wang课题组--还原氧化石墨烯用于镁空气电池的性质

原标题:Guangxin Wang课题组--还原氧化石墨烯用于镁空气电池的性质

为了降低镁阳极的腐蚀速率、提高镁离子电池的放电性能,成功制备了水溶性石墨烯聚(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn3O4纳米复合材料。它们用于组装镁-空气电池,其中聚(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯基NaCl电解质和还原氧化石墨烯/Mn3O4纳米复合物作为阴极催化剂。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和傅立叶变换红外分光光度计测试了聚(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn3O4纳米复合材料的结构和形貌。已发现装配有聚(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn3O4纳米复合物的镁-空气电池具有1620 Wh/kg的能量密度和82%的阳极利用率,远高于已实现的那些用NaCl溶液和商用空气阴极(1115 Wh/kg和52%)。

Figure 1.具有3.5%NaCl+PSS/RGO溶液且基于RGO/Mn3O4纳米复合材料作为空气电极催化剂的镁空气电池的结构。

Figure 2. (a)GO、(b)RGO、(c)PSS/RGO和(d)RGO/Mn3O4纳米复合的SEM图。

Figure 3.具有NaCl、NaCl+RGO/Mn3O4、NaCl+PSS/RGO和NaCl+RGO/Mn3O4+PSS/RGO的Mg空气电池(10 mA/cm2)的放电曲线。

Figure 4. Mg-6wt%Al-1wt%In在3.5%NaCl和3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液中的极化曲线。

Figure 5. 在不同溶液中,放电后Mg-6wt%Al-1wt%In合金的SEM:(a)在3.5%NaCl和(b)3.5%NaCl+1%PSS/RGO中清洗腐蚀产物之前,(c)3.5%NaCl和(d)3.5%NaCl+1%PSS/RGO清洗后的腐蚀产物。

Figure 6. 在(a)3.5%NaCl溶液、(b)3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液中Mg-6wt%Al-1wt%In的EIS谱和(c)EIS的等效电路。

相关研究成果于2019年由河南科技大学Guangxin Wang课题组,发表在Journal of Power Sources(https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.05.034)上。原文:Properties of reduced graphene oxide for Mg-air battery。

来源:石墨烯杂志返回搜狐,查看更多

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