氯离子电池(CIB)是一种新兴的电化学储能和电池海水淡化技术。然而，电极材料在水介质中的不稳定性和分解是CIBs中的主要问题。在此，我们利用水热法在还原氧化石墨烯(Sb@rGO)薄片上，一步合成了尺寸约为20 nm的精细锑纳米颗粒，工艺简便且成本效益高。作为一种新型负极材料，并在水性CIB中与AgCl正极偶联。在400 mA g⁻¹的电流密度下，即使经过200次循环，其比容量仍保持在51.6 mA h g⁻¹。并采用电化学分析，X射线衍射等表征方法来确定其反应机理。本研究所开发的氯离子捕获材料对于CIBs作为储能技术或电池脱盐系统具有重要意义。
 
Fig. 1 (a)制备的Sb@rGO电极材料和(b) AgCl电极材料的XRD图。
 
 
Fig. 2 Sb@rGO的(a)低分辨率和(b)高分辨率的TEM图；复合材料的(c) HRTEM图，(d) SAED图。
 
 
Fig. 3 (a)在pH为2的1M NaCl电解液中，Sb@rGO的三电极循环伏安曲线。(b) Sb@rGO/AgCl体系在1M NaCl 电解液中，pH=2时的2电极CV曲线;水系统CIB的(c)放电和(d)充电过程示意图。
 
 
Fig. 4 在1M NaCl水溶液(pH=2)中，Sb@rGO/AgCl体系的(a、b)充放电曲线和循环性能。(c、d)倍率容量曲线和性能。
 
 
Fig. 5 电极XRD图。
 
      相关研究成果于2020年由华南师范大学Fuming Chen课题组，发表在Nanoscale (DOI: 10.1039/d0nr00862a)上。原文：Sb nanoparticle decorated rGO as a new anode material in aqueous chloride ion batteries。

摘自《石墨烯杂志》公众号：