Висококвалитетна припрема нанокоцки Фе4[Фе(ЦН)6]3: као катодни материјал за водену натријум-јонску батерију
ВАНГ Ву-Лиан. Висококвалитетне нанокоцке Фе4[Фе(ЦН)6]3: синтеза и електрохемијске перформансе као катодни материјал за водену натријум-јонску батерију. Часопис за неорганске материјале [Ј], 2019, 34(12): 1301-1308 дои:10.15541/јим20190076
Висококвалитетне нанокоцке Фе4[Фе(ЦН)6]3 (ХК-ФеХЦФ) синтетизоване су једноставном хидротермалном методом. Карактерише се његова структура, морфологија и садржај воде. Фе4[Фе(ЦН)6]3 има правилан кубни облик са уједначеном величином од ца. 500 нм, што припада кубичној фази центрираној на лице. Фе4[Фе(ЦН)6]3 показује капацитете пражњења од 124, 118, 105, 94, 83, 74 и 64 мАх·г -1 при 1Ц, 2Ц, 5Ц, 10Ц, 20Ц, 30Ц и 40Ц, у 2°Ц, респективно, у 2°Ц, респективно. Х2О-полиетилен гликол. Његово задржавање капацитета остаје 100 процената након 500 циклуса пуњења/пражњења при брзини од 5Ц. Произведена је пуна батерија са Фе4[Фе(ЦН)6]3 као катодом и НаТи2(ПО4)3 као анодом, која даје специфичну густину енергије од 126 Вх·кг -1 (засновано на материјалима активне електроде) са излазним напоном од 1,9 В. Штавише, 92 процента свог капацитета од 1,9 В. Штавише, 92 процента његовог почетног капацитета 5 циклуса пуњења/Ц пражњења задржава а његова кулонова ефикасност је близу 100 процената.
Припрема материјала за електроде
Коришћењем На4Фе(ЦН)6 као једног извора гвожђа, висококвалитетни Фе4[Фе(ЦН)6]3(ХК-ФеХЦФ) наноматеријали су синтетисани једноставном хидротермалном методом. Поред тога, традиционалним методама за поређење синтетизовани су наноматеријали ниског квалитета Фе4[Фе(ЦН)6]3(ЛК-ФеХЦФ), а проучавана је структура, морфологија и електрохемијска својства ХК-ФеХЦФ и ЛК-ФеХЦФ. Коначно, користећи ХК-ФеХЦФ као позитивну електроду, НаТи2(ПО4)3 као негативну електроду и НаЦлО4-Х2О-полиетилен гликол (ПЕГ) као електролит, састављена је пуна батерија натријум-јона у води.
Припрема ХК-ФеХЦФ и ЛК-ФеХЦФ
На собној температури, 4 г поливинилпиролидона К-30 (ПВП) и 0.126 г натријум фероцијанида декахидрата додато је у 50 мЛ воденог раствора хлороводоничне киселине на пХ=0.8, мешано 1 х, а раствор је постао жут када се потпуно растворио. Затим је равномерно мешан раствор стављен у рерну на 80 степени у трајању од 12 х. Раствор охлађен на собну температуру је центрифугиран да би се добио талог и испран дејонизованом водом. Након понављања 4 пута, узорак ХК-ФеХЦФ је добијен сушењем у пећници на 80 степени током 8 х.
Додајте 2,7 г гвожђе хлорид хексахидрата и 3,6 г натријум фероцијанида декахидрата у 100 мЛ дејонизоване воде, респективно. Мешајте на 60 степени док се два раствора потпуно не растворе. Затим је раствор соли гвожђе хлорида хексахидрата додат у раствор соли натријум фероцијанида декахидрата да би се створила велика количина тамноплавог талога. После инкубације на 60 степени током 1 х, раствор је центрифугиран да би се добио преципитат, који је четири пута испран дејонизованом водом, а затим сушен у пећници на 80 степени током 8 х да би се добио узорак ЛК-ФеХЦФ.
Припремљени електродни материјали су помешани према односу м (активни материјал): м (ацетилен црна): м (поливинилиден флуорид (ПВДФ)){{0}}:15:10. Додати одговарајућу количину Н-метилпиролидона (НМП) и мешати 8 х, а затим равномерно измешану суспензију распоредити на кружну титанијумску мрежу пречника око 1,3 цм. Сушите га у рерни на 80 степени 12 х, а затим га утисните у танак лист са таблет пресом под притиском од 10 МПа да бисте направили радну електроду. Систем са три електроде је састављен коришћењем платинске жице као контра електроде и сребрног хлорида као референтне електроде. Тестирана је платформа за пуњење-пражњење, перформансе брзине и стабилност циклуса ХК-ФеХЦФ. Као позитивна електрода коришћен је ХК-ФеХЦФ електродни лист пречника 1,3 цм (пуњење активног материјала 1,14 мг). Као негативна електрода коришћен је НаТи2(ПО4)3 електродни лист (пуњење активног материјала је било 2,73 мг). Пуна батерија је формирана за тестирање перформанси пуњења и пражњења константном струјом, а опсег напона пуњења и пражњења константне струје у систему батерија је био 0–2 В. Капацитет пражњења електрода и густина енергије батерије израчунавају се само на основу масе активног материјала. Електролит користи систем НаЦлО4 плус Х2О плус полиетилен гликол (ПЕГ).
Сазнајте више о материјалима за натријум-јонске батерије одТОБ НОВА ЕНЕРГИЈА.
