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河南科技大學Guangxin Wang課題組--還原氧化石墨烯用于鎂空氣電池的性質
      為了降低鎂陽極的腐蝕速率、提高鎂離子電池的放電性能,成功制備了水溶性石墨烯聚(4-苯乙烯磺酸鈉)/還原氧化石墨烯和還原氧化石墨烯/Mn3O4納米復合材料。它們用于組裝鎂-空氣電池,其中聚(4-苯乙烯磺酸鈉)/還原氧化石墨烯基NaCl電解質和還原氧化石墨烯/Mn3O4納米復合物作為陰極催化劑。通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡和傅立葉變換紅外分光光度計測試了聚(4-苯乙烯磺酸鈉)/還原氧化石墨烯和還原氧化石墨烯/Mn3O4納米復合材料的結構和形貌。已發現裝配有聚(4-苯乙烯磺酸鈉)/還原氧化石墨烯和還原氧化石墨烯/Mn3O4納米復合物的鎂-空氣電池具有1620 Wh/kg的能量密度和82%的陽極利用率,遠高于已實現的那些用NaCl溶液和商用空氣陰極(1115 Wh/kg和52%)。

Figure 1.具有3.5%NaCl+PSS/RGO溶液且基于RGO/Mn3O4納米復合材料作為空氣電極催化劑的鎂空氣電池的結構。


Figure 2. (a)GO、(b)RGO、(c)PSS/RGO和(d)RGO/Mn3O4納米復合的SEM圖。


Figure 3.具有NaCl、NaCl+RGO/Mn3O4、NaCl+PSS/RGO和NaCl+RGO/Mn3O4+PSS/RGO的Mg空氣電池(10 mA/cm2)的放電曲線。


Figure 4. Mg-6wt%Al-1wt%In在3.5%NaCl和3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液中的極化曲線。


Figure 5. 在不同溶液中,放電后Mg-6wt%Al-1wt%In合金的SEM:(a)在3.5%NaCl和(b)3.5%NaCl+1%PSS/RGO中清洗腐蝕產物之前,(c)3.5%NaCl和(d)3.5%NaCl+1%PSS/RGO清洗后的腐蝕產物。


Figure 6. 在(a)3.5%NaCl溶液、(b)3.5%NaCl+1%PSS/RGO溶液中Mg-6wt%Al-1wt%In的EIS譜和(c)EIS的等效電路。
      相關研究成果于2019年由河南科技大學Guangxin Wang課題組,發表在Journal of Power Sources(https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.05.034)上。原文:Properties of reduced graphene oxide for Mg-air battery。

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