朱美芳院士EnSM：高线容量柔性石墨烯/碳纳米管/氧化锡纤维用于可穿戴钠离子电池- 大数跨境

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朱美芳院士EnSM：高线容量柔性石墨烯/碳纳米管/氧化锡纤维用于可穿戴钠离子电池

科学材料站

2022-03-09

导读：本文通过湿法纺丝的方式构筑GO/CNT/SnO2凝胶纤维，冷冻干燥后经化学蒸汽还原构建了纤维多孔网络结构

本文要点

本文中，东华大学朱美芳院士，徐桂银教授等通过湿法纺丝的方式构筑GO/CNT/SnO₂凝胶纤维，冷冻干燥后经化学蒸汽还原构建了纤维多孔网络结构，进一步通过机械外力诱导的方式重排石墨烯片层，使纤维在保持原有多孔结构的基础上进一步增加电极的柔性，最终得到扁形多孔rGO/CNT/SnO₂（PP-GCS）杂化纤维。

图1 柔性多孔PP-GCS纤维的制备及其在可穿戴能量储存设备中的应用

以该电极组装的纤维状钠离子电池（SIB）表现出稳定的循环性能，0.5 A g^-1循环500次后可逆容量达到164.1 mAh g^-1（2.71mAh m^-1）。另外，随着PP-GCS纤维直径增大，线容量随之直线上升，在电流密度为0.05 A g^-1时，多孔纤维的最大线容量达到15.74 mAh m^-1，并在线密度为0.476 mg cm^-1，电流密度为2A g^-1时达到电解液在纤维内部的扩散极限。本工作为下一代可穿戴电子器件中高能器件的组装提供了一种可行的方案。

图2高线密度纤维电极的电化学性能及柔性表征。(a) PP-GCS纤维在0.5 A·g^-1 的电流密度下的长效循环性能；不同直径PP-GCS纤维 (b) 基于线容量，(c) 电流密度和直径对线容量的影响以及 (d) 线密度与线容量相关性的倍率性能图；(e) rGO-CNT-SnO₂气凝胶纤维和 (f) PP-GCS纤维的柔性模拟。

课题组介绍

Yang Zhang, Zejia Bi, Yunxia Liang, Weiwei Zuo, Guiyin Xu*, Meifang Zhu*, Energy Storage Materials, 2022, doi: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.03.002

课题组招聘

东华大学朱美芳院士团队招聘博士后

课题组拟招聘3名博士后，研究功能纤维与隔膜材料在绿色能源与环境修复中应用，包括锂电池关键材料设计、水处理以及空气净化。有意者请将个人简历发送至邮箱xuguiyin@dhu.edu.cn，邮件主题请设为“应聘博士后”。