Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chuẩn bị các composite C/SiO2 dựa trên trấu và hiệu suất của chúng như là vật liệu anot trong pin lithium ion
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng phương pháp carbon hóa để chuẩn bị các composite C/SiO2 dựa trên sinh khối từ trấu nhằm ứng dụng trong pin lithium ion. Quá trình carbon hóa được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau trong môi trường N2 với tốc độ gia nhiệt 5 °C phút−1, và các composite C/SiO2 dựa trên sinh khối đã được thu được. Kết quả cho thấy các pin lithium ion duy trì hiệu suất chu kỳ tốt dưới mật độ dòng 100 mA g−1. Đồng thời, chúng cũng có hiệu suất tốt ở các mật độ dòng khác nhau. Theo phân tích nhiệt trọng lượng, các mẫu nhiễu xạ tia X, quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, quang phổ Raman và các dữ liệu khác cho các composite C/SiO2 dựa trên sinh khối, 700°C là nhiệt độ carbon hóa tối ưu. Ở nhiệt độ này, một phần carbon đã được carbon hóa, và carbon sp2 trong nhóm chức năng bề mặt đã bị suy yếu. Đồng thời, sự kết nối của carbon sp2 trong C=C đã cải thiện đáng kể tính chất của các vật liệu. Theo kết quả Brunauer–Emmett–Teller, các composite C/SiO2 dựa trên sinh khối thu được bằng cách carbon hóa trấu có các lỗ vi mô, cung cấp các điểm hoạt động cho việc chèn và rút tiền của Li+. Phương pháp này phù hợp với khái niệm bảo vệ môi trường, vì carbon hóa là một quá trình đơn giản và trấu là sản phẩm phụ của quá trình chế biến.
Từ khóa
#carbon hóa #composite #SiO2 #trấu #pin lithium ion #hiệu suất chu kỳ #mật độ dòng #môi trườngTài liệu tham khảo
Y.J. Li, X.F. Wang, Y.C. Zhu, L.L. Wang, and Z.C. Wang, Colloids. Surf. A. Physicochem. Eng. Asp. 395, 157 (2012).
N.A. Liu, K.F. Huo, M.T. McDowell, J. Zhao, and Y. Cui, Sci. Rep. 3, 1919 (2013).
J.L. Cui, F.P. Cheng, J. Lin, J.C. Yang, K. Jiang, Z. Wen, and J.C. Sun, Powder Technol. 311, 1 (2017).
S.P. Zhang, S. Zhu, H.L. Zhang, T. Chen, and Y.Q. Xiong, J. Anal. Appl. Pyrolysis. 133, 91 (2018).
S.K.S. Hossain, L. Mathur, and P.K. Roy, J. Asian. Ceram. Soc. 6, 299 (2018).
T.H. Liou, Carbon 42, 785 (2004).
G. Lener, A.A.G. Blanco, O. Furlong, M. Nazzarro, K. Sapag, D.E. Barraco, and E.P. Leiva, Electrochim. Acta 279, 289 (2018).
Y. Zhou, Z.Y. Tian, R.J. Fan, S.G. Zhao, R. Zhou, H.J. Guo, and Z.X. Wang, Powder Technol. 284, 365 (2015).
B.K. Guo, J. Sha, Z.X. Wang, H. Yang, L.H. Shi, Y.N. Liu, and L.Q. Chen, Electrochem. Commun. 10, 1876 (2008).
X.Q. Yang, H. Huang, Z.H. Li, M.L. Zhong, G.Q. Zhang, and D.C. Wu, Carbon 77, 275 (2014).
C.C. Zhang, X. Cai, W.Y. Chen, S.Y. Yang, D.H. Xu, Y.P. Fang, and X.Y. Yu, ACS. Sustainable. Chem. Eng. 6(8), 9930 (2018).
Y.F. Shen, J. Agri. Food. Chem. 65(5), 995 (2017).
J.L. Cui, Y.F. Cui, S.H. Li, H.L. Sun, Z.S. Wen, and J.C. Sun, ACS. Appl. Mater. Interfaces. 8(44), 30239 (2016).
Y.M. Ju, J.A. Tang, K. Zhu, Y. Meng, C.Z. Wang, G. Chen, Y.J. Wei, and Y. Gao, Electrochim. Acta 191, 411 (2016).
S.W. Han, D.W. Jung, J.H. Jeong, and E.S. Oh, Chem. Eng. J. 254, 597 (2014).
C.H. Chia, B. Gong, S.D. Joseph, C.E. Marjo, P. Munroe, and A.M. Rich, Vib. Spectrosc. 62, 248 (2012).
K.F. Yu, J. Li, H. Qi, and C. Liang, Chemistryselect. 2, 3627 (2017).
Y. Li, F.Y. Wang, J.C. Liang, X.Y. Hu, and K.F. Yu, N. J. Chem. 40, 325 (2016).
Q.Q. Wang, X.S. Zhu, Y.H. Liu, Y.Y. Fang, X.S. Zhao, and J.C. Bao, Carbon 127, 658 (2018).
L.P. Wang, J. Xue, B. Gao, P. Guo, C.X. Mou, and J.Z. Li, RSC. Adv. 4, 64744 (2014).
P.P. Lv, H.L. Zhao, J. Wang, X. Liu, T.H. Zhang, and Q. Xia, J. Power Sources 237, 291 (2013).
J.A. Santana Costa and C.M. Paranhos, J. Clean. Prod. 192, 688 (2018).
O. Fromm, A. Heckmann, U.C. Rodehorst, J. Frerichs, D. Becker, M. Winter, and T. Placke, Carbon 128, 147 (2018).
Z.F. Wang, A.T. Smith, W.X. Wang, and L.Y. Sun, Angew. Chem. Int. Edit. 57(42), 13722 (2018).
P.P. Lv, H.L. Zhao, C.H. Gao, T.H. Zhang, and X. Liu, Electrochim. Acta 152, 345 (2015).
H.Q. Xu, S.Z. Zhang, W. He, X.D. Zhang, G.H. Yang, J. Zhang, X.Y. Shi, and L.Z. Wang, RCS Adv. 6, 1930 (2016).
G.T.K. Fey, Y.D. Cho, C.L. Chen, Y.Y. Lin, T.P. Kumar, and S.H. Chan, Pure Appl. Chem. 82, 2157 (2010).
L. Wang, B. Gao, C.J. Peng, X. Peng, J.J. Fu, P.K. Chu, and K.F. Huo, Nanoscale. 7, 13840 (2015).