西南大学《Batteries Supercaps》：化学耦合的Fe2O3/石墨烯水凝胶作为无粘合剂负极材料，用于稳定镍铁电池

1成果简介 

水系镍铁（Ni-Fe）电池为大型电源提供了可持续的解决方案，但其实际应用仍受到不稳定的Fe负极的限制。本文，西南大学Fuqiang Yin等研究人员在《Batteries Supercaps》期刊发表名为“Chemically Coupled Fe2O3/Graphene Hydrogel as Binder-Free Anode Material for Stable Ni-Fe Battery with High Energy and Power Density”的论文，研究提出一种简单、廉价且可大规模制造的单锅策略用于在石墨烯片上原位生长Fe2O3纳米粒子，以制备化学偶联的Fe2O3/石墨烯水凝胶（Fe2O3@GH），其中通过石墨烯与Fe2O3的比例可以很好地合理调整孔结构。

与传统的氧化铁/碳阳极 (FeO x /C) 相比，Fe-Ni电池中的Fe2O3@GH阳极提供更高的比容量（2A时为287.2mAhg-1对159.5mAhg-1g-1 )、更好的稳定性（1000 次充电/放电循环后的容量保持率为 95% 与 61.2%）以及与超级电容器相当的卓越功率密度。这项工作为制造更安全的高性能汽车电池提供了巨大的希望。

2图文导读  

图1。（a） Fe2O3@GH的制备示意图 

（b） 扫描电镜图像Fe2O3@GH，（c） 透射电镜图像Fe2O3@GH. （d） x射线衍射图谱Fe2O3@GH，以及Fe2O3的晶体结构。（e） 氮气吸附/解吸等温线和BJH孔径分布Fe2O3@GH和Fe2O3。（f） x射线光电子能谱Fe2O3@GH.

图2。电化学性能

图3。（a）Ni(OH)2 MSs@NF (+)//Fe2O3@GH(-)的全电池示意图

（b）Fe2 O3@GH和Ni（OH）2MSS@NF在20mvs-1扫描速率下的CV曲线。（c/d）电位窗口为0-1.6V时的GCD放电曲线agone图。（e/f）在2Ag-1和三个发光二极管（LED）下的循环性能由两个串行全电池供电

文献： 

https://doi.org/10.1002/batt.202100289

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来源：文章来自Batteries Supercaps网站，由材料分析与应用整理编辑。

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