中國粉體網(wǎng)訊 近日，蘇州科技大學劉波教授課題組通過靜電紡絲法結(jié)合原位熱還原工藝，制備了一種無粘結(jié)劑且柔性的自支撐電極，該電極由雙金屬Bi-Sn納米顆粒錨定在碳納米纖維(CNF@Bi-Sn)中構(gòu)成，并首次應用于鎂離子電池。
CNF@Bi-Sn同時集成了多級孔結(jié)構(gòu)碳納米纖維框架、均勻分散的納米級Bi-Sn顆粒以及增加的相/晶界等優(yōu)勢，這些特性有助于提高柔性電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并促進Mg2+的擴散動力學。CNF@Bi-Sn合金負極表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，高的初始比容量738mAhg−1，出色的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性，在40mAg−1的電流密度下循環(huán)100次后仍保持150mAhg−1的可逆容量，具有很高的應用潛力。
CNF@Bi-Sn的制備示意圖及其柔性展示
該研究采用的靜電紡絲法結(jié)合原位熱還原工藝是一種制備納米復合材料的先進技術(shù)，主要用于開發(fā)高性能的柔性電極材料。
CNF@Bi-Sn的SEM圖像
其中，原位熱還原工藝是兩大核心步驟之一，要在制備的纖維膜上，通過穩(wěn)定、精準的熱還原工藝均勻地沉積金屬納米粒子。這一步驟通常還需要在保護氣氛下進行，并對加熱爐的材質(zhì)有很高的要求，以確保納米粒子的純度和分散性。
劉波教授選用安徽科冪儀器有限公司實驗級助力管式爐
劉波教授選用安徽科冪儀器有限公司實驗級助力管式爐，采用了控制單元和爐膛一體化設(shè)計，設(shè)備穩(wěn)定性突出，功能豐富。爐膛本身采用了高純氧化鋁微晶纖維高溫真空吸附成型，加熱元件為電阻絲。散熱系統(tǒng)采用雙層風冷結(jié)構(gòu)，爐體表面溫度≤60℃。真空腔室采用石英管材質(zhì)，其貫穿整個爐體，爐管兩端選用不銹鋼法蘭密封，可在真空或氣氛環(huán)境下工作。加熱元件與爐管平行，均勻的分布在爐管外，有效地保證了溫場的均勻性。采用宇電AI-3756P觸摸屏控溫儀/AI-516P智能控制儀和K型熱電偶，可編程30段程序控溫，控溫精度±1℃。
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來源：安徽科冪、蘇州科技大學
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)
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