组氨酸功能化石墨烯量子点@纳米硅负极材料的制备及电化学性能研究
以柠檬酸和组氨酸混合物为碳源采用高温热解法制备组氨酸功能化石墨烯量子点(CH-GQD).CH-GQD是由平均尺寸仅为3.5 nm的石墨烯片组成,片的边缘含有丰富亲水基团,产品极易溶于水,具有强而稳定的荧光发射.将CH-GQD包覆于硅纳米粒子表面得到石墨烯量子点@硅复合物,以此复合物电极为负极、金属锂片为正极装配锂电池,并测试其电化学性能.研究表明,CH-GQD的引入使硅负极的电子转移阻抗下降超过14.7倍,电极与电解质之间的锂离子扩散系数提高3 10倍,减少了因硅与电解液分子发生副反应造成的储锂容量迅速衰减.CH-GQD@Si电池在50和1000 mA·g-1恒电流下首次放电容量分别是3325和1119 mAh·g-1.在100 mA·g-1电流密度下循环100圈放电容量仍保持1454.4 mAh·g-1.CH-GQD@Si的电池行为明显优于硅负极和柠檬酸和丙氨酸热解产生石墨烯量子点(CA-GQD)改性后的硅负极.由于CH-GQD和CA-GQD在结构上仅相差一个咪唑边缘基团,上述结果还证明咪唑基对提高复合物电极电化学性能发挥了重要作用.
锂离子电池、硅负极、石墨烯量子点、纳米杂合物、电化学性能
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Project supported by the National Natural Science Foundation of China No.21576115.项目受国家自然科学基金No.21576115资助.
2016-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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