可充电镁电池(RMBs)适用于大规模储能,但正极材料不足。因此,本文制备了由镍金属有机骨架(Ni-MOFs)衍生并包裹还原氧化石墨烯(NiSe
2/rGO)的NiSe
2微球,并将其用作RMB正极。NiSe
2微球由微小的纳米颗粒组成,并与导电石墨烯网络交织在一起。NiSe
2/rGO正极在50 mA g
-1时的容量为215.5 mAh g
-1,在2.0 A g
-1时的倍率容量为66.8 mAh g
-1,并且可以稳定循环300次。进一步的动力学研究表明,石墨烯提高了NiSe
2纳米颗粒的活性,增强了相间电荷转移和镁的储存性能。
图1. (a) NiSe
2 /rGO的制备方案。(b) Ni-MOFs, (c) Ni-MOFs /GO, (d,e) NiSe
2和(f,g) NiSe
2/rGO的SEM图像。(h,i) NiSe
2 /rGO的TEM图像
图2. (a) NiSe
2、NiSe
2/rGO的XRD图谱。(b) NiSe
2和NiSe
22/rGO在空气中的TGA曲线。NiSe
2/rGO的(c) Ni 2p和(d) Se 3d XPS光谱。
图3. NiSe
2/rGO的(a) 0.1 mV s
-1时的CV曲线, (b) 50 mA g
-1时的充放电曲线和(e) 不同电流密度。NiSe
2/rGO和NiSe
2的(c) 50mA g
-1和(g) 200mA g
-1时的循环性能,(d) 倍率能力和(f) EIS曲线。
图4. NiSe
2/rGO氧化还原峰的(a)不同扫描速率下的CV曲线和(b) log(i) vs. log(v)图。(c) NiSe
2/rGO赝电容在1.0mV s
-1时的CV曲线。(d) NiSe
2/rGO和NiSe
2在不同扫描速率下的赝电容贡献。
相关研究成果由中南民族大学、催化转化与能源材料化学教育部重点实验室/催化材料科学湖北省重点实验室、超支化聚合物合成与应用技术湖北省工程研究中心Ting Li和武汉大学动力与机械学院Fei Xu等人于2023年发表在Journal of Energy Storage (https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103142)上。原文:Metal organic frameworks derived NiSe
2 microspheres wrapped with graphene as a high-performance cathode for rechargeable magnesium batteries。
转自《石墨烯研究》公众号