双金属基三元材料（BTM）因其多组分灵活性和协同效应而备受关注。在此，BTM（Ce₂Sn₂O₇）纳米颗粒被封装到石墨烯中（Ce2Sn₂O₇/RGO），用作锂离子电池和电容器（LIB /LIC）的新型负极材料。受益于两种金属元素间的协同和石墨烯导电网络，优化过的Ce₂Sn₂O₇/RGO可在0.05 A g^-1时提供814.6 mAh g^-1的可逆容量；具有良好的循环性能，经过1500次循环测试后在1 A g^-1时可逆容量为369.5 mAh g^-1；在Li⁺半电池中，2 A g^-1下具有432.4 mAh g^-1的超高倍率性能。同时，我们进行了详细的相转变和动力学分析以及理论计算，以研究优良电化学性能背后的反应机理。此外，Ce₂Sn₂O₇/RGO还显示出良好的锂离子全电池（与商业LiCoO₂配对）和电容器（与活性炭配对）的性能，这进一步证明了Ce₂Sn₂O₇/RGO的应用前景。
 
 Figure 1. （a）形成Ce₂Sn₂O₇/RGO的示意图。（b）SEM图像，（c）TEM
图像，（d）HRTEM图像，（e）HAADF-STEM图像和（f-i）元素分布图。
 

Figure 2. （a）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8的粉末XRD图谱和Rietveld精修图，（b）拉曼光谱和（c）TG曲线，（d）XPS总谱，和（e）Sn 3d，（f）Ce 3d的XPS高分辨精细谱。
 
 
Figure 3. Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在Li +半电池中的电化学性能。（a）0.1 mV s^-1时的CV曲线，（b）0.05 A g^-1时的充放电曲线，（c）各个样品在0.1 A g^-1下的循环性能，（d）1 A g^-1下的循环性能和（e）在0.05至2 A g^-1种电流密度下的倍率性能。
 
 
Figure 4. （a）Ce₂Sn₂O₇和（b）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在不同充放电状态下的非原位XRD谱图。 LIB中Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在0.1 A g^-1电流密度下经过50个循环后的（c，d）TEM，（e，f）HAADF-STEM图像和（g-j）元素分布图。
 
 
 
Figure 5.（a）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在不同扫描速率下的CV曲线。（b）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8中各种扫描速率下表面驱动过程的贡献率。（c）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在第一个放电/充电过程中的非原位EIS谱图。（d）Ce₂Sn₂O₇和Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在充放电状态下的GITT曲线和相应的Li⁺扩散系数。（e）Ce₂Sn₂O₇的晶胞结构。（f）Ce₂Sn₂O₇的局部态密度和全态密度。
 

Figure 6.（a）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8在LIC中的电化学性能。（a）Ce₂Sn₂O₇/RGO-8//AC LIC的配置示意图。（b）半电池中Ce₂Sn₂O₇/RGO-8负极和AC正极的CV曲线。（c）不同扫描速率下的CV曲线。（d）不同电流密度下的充放电曲线。（e）不同电流密度下的倍率性能。（f）LIC的Ragone图与文献报道的LIC的对比。（g）3 A g^-1时的循环性能（插图显示单纽扣全电池可以点亮小型汽车灯）。
 
      本研究于2020年由长春理工大学的 Heng guo Wang课题组 发表于Journal of Materials Chemistry A （https://doi.org/ 10.1039/C9TA13086A）
原文：Graphene Encapsulated Metallic State Ce₂Sn₂O₇ as a Novel Anode Material for Superior Lithium-Ion Batteries and Capacitors