Hierarchical Micron-Sized Mesoporous/Macroporous Graphene with Well-Tuned Surface Oxygen Chemistry for High Capacity and Cycling Stability Li–O2 Battery

石墨烯 电池(电) 材料科学 阴极 介孔材料 碳纤维 化学工程 纳米技术 储能 电极 热稳定性 氧化物 催化作用 化学 复合数 复合材料 有机化学 物理化学 功率(物理) 工程类 冶金 物理 量子力学
作者
Wei Zhou,Hongzhang Zhang,Hongjiao Nie,Yiwen Ma,Yining Zhang,Huamin Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:7 (5): 3389-3397 被引量:97
标识
DOI:10.1021/am508513m
摘要

Nonaqueous Li–O2 battery is recognized as one of the most promising energy storage devices for electric vehicles due to its super-high energy density. At present, carbon or catalyst-supporting carbon materials are widely used for cathode materials of Li–O2 battery. However, the unique electrode reaction and complex side reactions lead to numerous hurdles that have to be overcome. The pore blocking caused by the solid products and the byproducts generated from the side reactions severely limit the capacity performance and cycling stability. Thus, there is a great need to develop carbon materials with optimized pore structure and tunable surface chemistry to meet the special requirement of Li–O2 battery. Here, we propose a strategy of vacuum-promoted thermal expansion to fabricate one micron-sized graphene matrix with a hierarchical meso-/macroporous structure, combining with a following deoxygenation treatment to adjust the surface chemistry by reducing the amount of oxygen and selectively removing partial unstable groups. The as-made graphene demonstrates dramatically tailored pore characteristics and a well-tuned surface chemical environment. When applied in Li–O2 battery as cathode, it exhibits an outstanding capacity up to 19 800 mA h g–1 and is capable of enduring over 50 cycles with a curtaining capacity of 1000 mA h g–1 at a current density of 1000 mA g–1. This will provide a novel pathway for the design of cathodes for Li–O2 battery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lambda发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Cuz完成签到,获得积分10
2秒前
Linux2000Pro完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
大气建辉发布了新的文献求助10
5秒前
桐桐应助虾米吃螃蟹采纳,获得10
6秒前
花无双完成签到,获得积分0
6秒前
李彦完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
专注无色发布了新的文献求助10
8秒前
yangcp完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
科研通AI5应助123采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
lambda完成签到,获得积分10
20秒前
净心发布了新的文献求助30
21秒前
LMY完成签到 ,获得积分10
21秒前
迷路的沛芹完成签到 ,获得积分10
23秒前
zying发布了新的文献求助10
23秒前
赘婿应助学术废物采纳,获得10
24秒前
longyuyan完成签到,获得积分10
25秒前
斯文败类应助xiixix采纳,获得10
26秒前
28秒前
优雅的雨完成签到,获得积分10
29秒前
痕丶歆完成签到 ,获得积分10
29秒前
31秒前
33秒前
俭朴的天亦完成签到,获得积分20
33秒前
34秒前
peterxia发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
Meyako完成签到 ,获得积分10
36秒前
不发一区不改名完成签到 ,获得积分10
37秒前
李天完成签到,获得积分10
37秒前
xiixix发布了新的文献求助10
39秒前
罗思芬发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
E-commerce live streaming impact analysis based on stimulus-organism response theory 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801460
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347244
关于积分的说明 10332707
捐赠科研通 3063497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681786
邀请新用户注册赠送积分活动 807733
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763867