东华大学：B-SiOC纳米球封装导电石墨烯薄膜，用于锂离子电池

成果简介

SiOC纳米颗粒由于提供的高容量和出色的循环稳定性，被认为是最有前途的锂离子电池负极之一。然而，由高比表面积和高颗粒间电阻引起的副反应阻碍了SiOC材料的实际应用。 本文，东华大学杨建平研究员团队在《New J. Chem》期刊 发表名为“Confined self-assembly of SiOC nanospheres in graphene film to achieve cycle stability of lithium ion batteries”的论文， 研究开发了一种受限的自组装工艺，将掺硼的SiOC（B-SiOC）纳米球封装到导电石墨烯薄膜（B-SiOC@G）中 。B掺杂可以诱导SiOC纳米颗粒的互连组装，而石墨烯作为导电框架可以缓冲体积变化并促进锂离子和电子传输。因此，得到的 B-SiOC@G 阳极表现出优异的循环稳定性，在 0.5Ag -1时每循环衰减 0.03%并在1000次循环后保持 445 mA hg -1的可逆容量。这些结果表明，B-SiOC@G是一种很有前途的高稳定性锂离子电池负极材料。

图文导读

图1、 （a和d）B-SiOC@G的SEM图像，（b和e）B-SiOC@G的TEM图像，（c和f）SiOC@G的SEM图像，（g-k）Si的元素映射，O，C，B。

图 2 (a) XRD 图案，(b) FTIR 光谱，(c) B-SiOC@G、SiOC@G、CA-SiOC@G 和 VC-SiOC@G 的拉曼位移。(d) B-SiOC@G、SiOC、SiOC@G、CA-SiOC@G和VC-SiOC@G的TGA曲线。

图3、 (a) B-SiOC@G 的氮吸附等温线。(b) B-SiOC@G 的 XPS 光谱，(c) C 1s 和 (d) B-SiOC@G的B1s。

图4、 (a) 首次放电/充电曲线，(b) 初始库仑效率，(c) 第一次循环后样品的奈奎斯特图，(d) 倍率性能，(e) 0.5 A g -1 电流密度下的循环性能对于 B-SiOC@G、SiOC@G、CA-SiOC@G 和 VC-SiOC@G。

图5、 (a) B-SiOC@G和 (b) SiOC@G的GITT 测试。(c)从 B-SiOC@G和SiOC@G的 GITT计算的Li +的相应扩散系数。(d) B-SiOC@G不同循环后的 EIS 曲线。

小结

石墨烯薄膜不仅可以作为导电框架缓冲体积变化，促进锂离子和电子传输，还可以防止 SEI 薄膜的连续形成，以确保循环过程中稳定的电解质界面。这项工作可能对高度稳定的负极材料的结构设计产生深远的影响。

文献：

https://doi.org/10.1039/D1NJ06229H

具体看看你的样品有什么特征了，要能很好的分散在溶剂中，如果太黏，制样的效果不好；还有就是如果忖度太低，需要染色，这样效果要好点。制样：一般附在铜网上，制成液体，滴在铜网上，干燥就行了

自己排队倒还没看到过wjack6827(站内联系TA)可是纳米粒子合成过程中条件控制的问题吧，不同的配方，不同的手法做出来的东西是有差别的，还有可能是结晶度好不好的问题！哈哈仅供参考！redspy(站内联系TA)合成的时候加东西 粒子表面有一层包裹体（一般情况是有机物，很难测量出来）可能就是所谓的超晶格不过sem 能看到么 ！好像都是 TEM 测试吧！虫虫512(站内联系TA)将样品分散在易挥发的溶剂中，滴到样品台上沉积一定的时间，用滤纸吸走多余样品和分散剂，挥发干后再喷金作样测量！供参考lylpop(站内联系TA)呵呵这不是制样问题，这是人家合成过程控制得好，形貌均一。尺度均匀这照出的电镜才好看，文章档次就上去了:):):):):):)yuan0019(站内联系TA)跟你的样品和制样很有关系。也可以先分散在酒精中，超声分散30min，吸一滴到样品台上，让它风干nano-metaloxide(站内联系TA)样品排列的好，是因为样品本身就长得好，与制样没关系。要定向生长，照片才会好看。

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