過渡金屬磷化物在能源轉(zhuǎn)換和存儲領(lǐng)域中十分重要，例如電化學(xué)水分解、燃料電池和鋰離子電池等。這項(xiàng)研究中，用化學(xué)氣相沉積方法，合理設(shè)計(jì)了一種新型蓬松石墨烯（FG）-包裹單相 Ni5P4 (Ni5P4@FG) ，將其作為鋰離子電池陽極材料。Ni5P4核的多孔中空結(jié)構(gòu)對鋰離子擴(kuò)散有很大幫助，同時(shí)，纖毛狀石墨烯納米片殼提供了一種電子傳導(dǎo)層，并穩(wěn)定了表面上的固體電解質(zhì)界面。 Ni5P4@FG樣品在500 mA g-1電流密度下，顯示出高的可逆電容量（循環(huán)300 次后為 739 mAh g-1），優(yōu)越的循環(huán)穩(wěn)定性以及倍率性能，這都?xì)w因于其獨(dú)特的分級結(jié)構(gòu)。此外，所提出制備Ni5P4@FG 的方法有可能推廣至其他過渡金屬磷化物的合成。
Figure 1. Ni2P、Ni5P4 和 Ni5P4@FG 分級球的合成過程示意圖和磷化裝置。
Figure 2.（a-d）Ni5P4 和Ni5P4@FG樣品的低分辨率和高分辨率 TEM 圖像，（f-i）Ni5P4@FG的STEM 圖像， C、Ni和 P 元素的 EDX 元素分布圖。
Figure 3. (a) Ni5P4 和 Ni5P4@FG 的 XRD 圖，(b) Ni5P4 和 Ni5P4@FG 的全 XPS 光譜，以及 (c, d) 高分辨率 Ni 2p 和 P 2p光譜。
Figure 4．（a）Ni5P4 和（d）Ni5P4@FG 電極在不同次循環(huán)的恒電流鋰嵌入/脫嵌曲線，特定電流密度為 500 mA g-1。 (b 和 c)Ni5P4 和 (e 和 f) Ni5P4@FG 電極在一系列循環(huán)后的 DDC 和 DCC 圖。(g) 兩個(gè)樣品在300 次循環(huán)后的比充放電容量和庫侖效率的比較。
該研究工作由寧波大學(xué)Jinliang Yuan課題組于2021年發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces期刊上。原文：Self-Templated Formation of Fluffy Graphene-Wrapped Ni5P4 Hollow Spheres for Li-Ion Battery Anodes with High Cycling Stability。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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