自2004年首次分離石墨烯以來(lái),石墨烯已成為電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備上的一種有吸引力的材料。這項(xiàng)研究的目的是將鎂/石墨電極和鎂/石墨烯電極與商用一次電池正極進(jìn)行比較。石墨烯是采用改良的Hummer方法合成的。采用浸漬法制備了一次電池正極(Mg/石墨和Mg/石墨烯)。石墨烯和正極電極分別用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡-能量色散X射線(SEM-EDX)和電導(dǎo)率進(jìn)行分析。石墨烯的XRD數(shù)據(jù)表明,在2θ=26.5°處有一個(gè)弱而尖銳的峰,表明形成了石墨烯。Mg/石墨和Mg/石墨烯的2θ=35°峰形完全不同。在鎂/石墨中,尖銳且狹窄的峰出現(xiàn)在2θ=35°處。這意味著Mg很好地沉積在石墨上。有趣的是,Mg/石墨烯在2θ=35°處具有窄而弱的峰,表明Mg沉積在石墨烯上,并且Mg的性質(zhì)已被石墨烯改變。EDX數(shù)據(jù)也很好地證實(shí)了這一數(shù)據(jù)。鎂原子存在于石墨烯上(1.47 wt%)(EDX數(shù)據(jù))。鎂/石墨和鎂/石墨烯的SEM圖像明顯不同。使用電導(dǎo)率評(píng)估了商用一次電池正極、Mg/石墨和Mg/石墨烯的性能。Mg/石墨(90 μS/cm)和商用電池正極(10 μS/cm)中,Mg/石墨烯(1080 μS/cm)的電導(dǎo)率最高。所有數(shù)據(jù)表明,Mg/石墨烯有可能被用作一次電池的正極。
Figure 1. 鎂/石墨、鎂/石墨烯、石墨烯和一次電池正極的XRD圖譜。
Figure 2. 一次電池正極的EDX光譜
Figure 3. 鎂/石墨(a)、鎂/石墨烯(b)、石墨烯(c)和一次電池正極(d)的SEM圖像,放大倍數(shù)為1000x。
相關(guān)研究成果于2020年由北蘇門答臘大學(xué)R. Siburian課題組,發(fā)表在Heliyon(2020, 6, e03118)上。原文:Graphene-Based Fibers: Recent Advances in Preparation and Application。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào):