一種有效的Ru/CNT電催化劑在固態(tài)鋰-CO
2中起著至關(guān)重要的作用。本文介紹了在多壁碳納米管(CNTs)上裝飾金屬釕作為鋰二氧化碳電池負(fù)極的Li
1.5Al
0.5Ge
1.5(PO
4)
3固態(tài)電解質(zhì)。Ru/CNT陰極具有較大的表面積，最大的放電容量，極好的可逆性，低過電位的循環(huán)壽命長(zhǎng)。該電催化劑對(duì)二氧化碳還原反應(yīng)和二氧化碳逸出反應(yīng)的電催化性能得到了提高，這與可用的活性位點(diǎn)有關(guān)。使用Ru/ CNT陰極,固態(tài)二氧化碳鋰電池具有最大放電容量4541mA h g
-1和在1.24 V的小電壓間隙下，電池壽命可循環(huán)45次CNT陰極(最大放電容量1828 mA h g
-1, 25循環(huán)周期,和1.64 V作為電壓間隙)，在100 mA h g
-1的電流供應(yīng)下，截止容量為500 mA h g
-1。固態(tài)鋰二氧化碳電池在未來的能源儲(chǔ)存方面顯示出了廣闊的應(yīng)用前景。
圖1 (a) CNT和Ru/CNT陰極的粉末XRD結(jié)果。(b - d) TEM圖像和(d - f) EDX元素映射(e)碳和(f)釕使用Ru/CNT陰極。用Ru/CNT陰極對(duì)(g)碳1s和(h)Ru 3d同步XPS。(i)Ru箔和Ru/CNT陰極的同步XANES譜。(j) EXAFS信號(hào)和最佳匹配的Ru箔和Ru/CNT陰極。
圖2 (a) 精細(xì)的XRD譜圖，(b)晶體結(jié)構(gòu)，(c)拉曼光譜。(d)用Au/LAGP/Au測(cè)量的LAGP球團(tuán)在室溫下的Nyquist圖。
圖3 (a) CV測(cè)量和(b)使用CNT和Ru/CNT樣品的SSLCBs的最大放電容量。(c) CNT和(d) Ru/CNT催化劑的循環(huán)(放電充電循環(huán))性能和(e) CNT和(f) Ru/CNT樣品的過電位性能(放電充電電位vs循環(huán)數(shù))，用于室溫下500 mA h g
-1固定容量和100 mA h g
-1電流密度的SSLCBs。
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圖4. (a)粉末XRD， (b)拉曼和(c) C 1s的XPS。(d) Ge 3d的XPS光譜:原始的，在陽(yáng)極側(cè)進(jìn)行第一次循環(huán)，使用LAGP SSLCBs在陰極和陽(yáng)極側(cè)進(jìn)行45次循環(huán)后的。
相關(guān)科研成果由臺(tái)北工業(yè)大學(xué)Da-Hua Wei, Ru-Shi Liu和Shu-Fen Hu等人于2021年發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces（https://pubs.acs.org/10.1021/acsami.1c11000）上。原文：Effective Ru/CNT Cathode for Rechargeable Solid-State Li−CO
2 Batteries。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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