为了降低镁阳极腐蚀速率,提高镁空气电池的放电性能,成功制备了水溶性石墨烯poly(4-苯乙烯磺酸钠)/还原石墨烯和还原石墨烯/Mn
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4纳米复合材料。poly(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯负极、NaCl电解质和还原氧化石墨烯/Mn
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4纳米复合材料为正极催化剂组织了镁-空气电池。通过X射线衍射、扫描电镜和傅里叶变换红外分光光度计对poly(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn
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4纳米复合材料的结构和形貌进行了测试。已发现由poly(4-苯乙烯磺酸钠)/还原氧化石墨烯和还原氧化石墨烯/Mn
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4纳米复合材料制成的镁-空气电池组的能量密度为1620 Wh/kg,阳极利用率为82%,远高于用NaCl溶液和商用空气正极获得的结果(1115 Wh/kg和52%)。
Figure 1. 基于RGO/Mn
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4纳米复合材料作为空气电极催化剂,在3.5%NaCl+PSS/RGO溶液中镁空气电池的结构。
Figure 2. GO(a),RGO(b)和PSS/RGO(c)和RGO/Mn3O4纳米复合材料(d)的SEM
Figure 3. 镁空气电池(10 mA/cm
2)在NaCl、NaCl+RGO/Mn
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4、NaCl+PSS/RGO和NaCl+RGO/Mn
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4+PSS/RGO中的放电曲线。
Figure 4. Mg-6wt%Al-1wt%In在3.5%NaCl和3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液中的极化曲线。
Figure 5. Mg-6wt%Al-1wt%In合金在不同溶液中放电后的SEM:在清洗腐蚀产物中的3.5%NaCl(a)和3.5%NaCl+1%PSS/RGO(b)中以及清洗腐蚀产物3.5%NaCl(c)和3.5%NaCl+1%PSS/RGO(d)
Figure 6. Mg-6wt%Al-1wt%In在3.5%NaCl溶液(a),3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液(b)中的EIS光谱和EIS的等效电路(c)。
EIS spectrums of the Mg-6 wt %Al-1 wt % In in 3.5% NaCl solution (a), 3.5% NaCl þ 1% PSS/RGO solution (b), and equivalent circuit of EIS (c).
相关研究成果于2019年由河南科技大学Guangxin Wang课题组,发表在Journal of Power Sources(https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.05.034)上。原文:Properties of reduced graphene oxide for Mg-air battery