Die aktuelle Entwicklung der Batterieleistung kann in zwei Richtungen unterteilt werden: 1) höher ist als die Energierichtung, 2) Schnellladerichtung, obwohl in den aktuellen neuen Energie Fahrzeuge Subventionen, hohe spezifische Energie-Batterie die großen Batteriehersteller in erster Linie geworden ist Forschung, sondern Lithium-Ionen-Akkuladekapazität wird vor allem durch die Dynamik der negativen Elektrode beeinflusst die Lithium-Ionen-Batterie zu verbessern, während das Energieverhältnis, wir die Ladeeigenschaften einer Lithium-Ionen-Batterie zu verbessern, aber die traditionellen Graphit negative Elektrodenkinetik charakteristisch auch weiterhin müssen , wahrscheinlich während einer schnellen Ladung Abscheidung von Metall Li auf der negativen Elektrodenoberfläche zu verursachen, während die theoretische spezifische Energie von Graphit negativen Elektrode nur 372mAh / g war, es schwierig ist, die hohe spezifische Energie-Batterie und schnelle Ladungskonstruktionsanforderungen, ein Verfahren unter Verwendung eines Übergangs hergestellt MOFs zu treffen ein Metalloxid negative Elektrodenmaterial, da die kleinere Partikelgröße und eine große Anzahl von Mikroporen, wodurch signifikant die Rate Fähigkeit des Materials, einer der besten Wahl zu verbessern, dieses Problem zu lösen.
Kürzlich GuangyuZhao Verwendung Harbin Institute of Technology MOFs synthetisiert wurden elektrochemisch Co3O4 Nanodraht Material auf Ti-Substrat unterstützt wird, zeigt die Elektrode eine ausgezeichnete Rate Eigenschaften und Zykluseigenschaften, bei 20 A / g, hoher Geschwindigkeit, wobei die Elektrode noch 300mAh / g Kapazität und das Zyklus 2000 mal kann nach unten deutlicher Kapazitätsrückgang ausgestellt nicht auftritt, bei einer Stromdichte von 1 A / g für die Entwicklung von sowohl hohen spezifischer Energie hat wichtige und schnelle Ladungseigenschaften eines Lithium-Ionen-Akkus.
Normalerweise wird es ein Dünnschichtmaterial sein, und das Verfahren zur Herstellung von MOFs schlechter Haftung auf das Substrat Problem, dieses Problem zu lösen, GuangyuZhao Ti von Ti-Folie mit einer vertikalen Nanodrahtstrukturen als Substrat und dann dem Vorstufe Prozess MOFs durch elektrochemische Abscheideverfahren auf der Basis hohe spezifische Energie Richtung; 2) Schnellladerichtung, obwohl in den aktuellen neuen Energie Fahrzeugen Subventionen, werden hohe spezifische Energiebatterien eines wichtigen Forschungsrichtung des Batterieherstellers aber Lithium-Ionen-Batterie bei der Verbesserung als Energie zur gleichen Zeit, müssen wir auch die Verbesserung der Ladungseigenschaften der Lithium-Ionen-Batterie, um fortzufahren. Lithium-Ionen-Batterieladefähigkeit vor allem durch die Dynamik der negativen Elektrode beeinflusst wird, aber die traditionelle Graphit negative Dynamik Eigenschaften, wahrscheinlich die Oberfläche der negativen Elektrode zum Zeitpunkt der schnellen Ladung verursachen Abscheidung von Metall Li, eine negativen Elektrode aus Graphit, während der theoretischen spezifischen Energie von nur 372mAh / g, ist es schwierig, die hohe spezifische Energie-Batterie und Schnellade Design-Anforderungen, die Verwendung eines Übergangsmetalloxids Kathodenmaterials hergestellt MOFs Verfahren gerecht zu werden, wie mit der Partikelgröße im Vergleich klein, und eine große Anzahl von Poren, die die Geschwindigkeit Fähigkeit von Materialien erheblich verbessern, ist die beste Option, um dieses Problem zu lösen Eine Wahl.
Kürzlich GuangyuZhao Verwendung Harbin Institute of Technology MOFs synthetisiert wurden elektrochemisch Co3O4 Nanodraht Material auf Ti-Substrat unterstützt wird, zeigt die Elektrode eine ausgezeichnete Rate Eigenschaften und Zykluseigenschaften, bei 20 A / g, hoher Geschwindigkeit, wobei die Elektrode noch 300mAh / g Kapazität und das Zyklus 2000 mal kann nach unten deutlicher Kapazitätsrückgang ausgestellt nicht auftritt, bei einer Stromdichte von 1 A / g für die Entwicklung von sowohl hohen spezifischer Energie hat wichtige und schnelle Ladungseigenschaften eines Lithium-Ionen-Akkus.
Normalerweise wird es ein Dünnschichtmaterial sein, und das Verfahren zur Herstellung von MOFs schlechter Haftung auf das Substrat Problem, dieses Problem zu lösen, GuangyuZhao Ti von Ti-Folie mit einer vertikalen Nanodrahtstrukturen als Substrat und dann dem Vorstufe Prozess MOFs durch elektrochemische Abscheideverfahren auf dem Grundkörper (Syntheseverfahren, wie oben gezeigt), wird sie nicht nur die Haftung zwischen dem Substrat verbessern und der Vorläufer, sondern auch eine gute elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, wodurch erheblich die Ratenfähigkeit des Materials verbessert wird.
Morphologie durch das obige Verfahren hergestellte Co3O4 / Ti-Elektroden, wie gezeigt, nach der Ablagerung von -2,0V 600S, können wir sehen, dass die Ti-Nanodraht-Oberfläche mit einer Schicht aus Nanopartikeln bedeckt (C wie gezeigt), durch XRD Analyse der Kristallstruktur der Metall-Nanopartikel ist Co, dann zeolithischen Imidazol ZIF67 metallorganischen Gerüstmaterial abgeschieden wird der Prozess MOFs auf der Co / Ti-Verbundstruktur zu diesem Zeitpunkt wir einige MOFs Ti polyedrischen Struktur an der Spitze des Nanodrahts beobachten kann, wir stellen ferner die glatte Oberfläche des Ti und zu diesem Zeitpunkt werden die Nanodrähte angibt, dass (in Fig. d wie gezeigt) im Anschluss an den oben beschriebenen Vorläufer pyrolysiert wird, während die Ablagerung von Co ZIF67 verbraucht worden waren aus Fig unter g, h, und wir können f Pyrolyse Co3O4 blieb Vorläufers Morphologie, fixiert in einer gleichmäßigen Dispersion Ti-Nanodrähte, Nanodrähte fest und Ti, wie eine selbsttragende siehe Die Eigenschaften der Struktur bestimmen, dass kein Bindemittel und kein leitfähiges Mittel erforderlich sind, und gute Dispersionseigenschaften verbessern die Geschwindigkeitsleistung des Materials signifikant.
In der folgenden elektrochemischen Leistungstest, Co3O4 / Ti-Elektrodenstruktur erwartet eine hervorragende Geschwindigkeitseigenschaften und die Zyklusstabilität zu spielen. Wir können aus den Leistungstestergebnisse der Fig Vergrößerung sehen, die den Prozess der vorstehend hergestellte Co3O4 Verwendung / Ti-Elektrode (untere Tafel a) bei einer Stromdichte von 1 a / g kann sogar 700mAh / g Kapazität spielen, wenn die Stromdichte auf einen alarmierenden 50A / g erhöht wird, ist das Material noch in der Lage 180mAh / g spezifische Kapazität spielt, zum Vergleich: den gleichen MOFs Prozess auf dem glatten Ti dünnen Basis Co3O4 Material-Verhältnis des sehr schlecht (unter b), die von einer Stromdichte von 5A / g nach dem oben genannten, ist es fast unmöglich, zu spielen Kapazität kam, Guangyu Zhao abgeschieden verwenden, Dies kann durch herkömmliche Verfahren MOFs Dispergierbarkeit und Haftung auf Ti Foliensubstrat verursachte schlechte hergestellt auf den Co-MOFs wegen.
Die folgende Abbildung zeigt die Zyklus-Leistung unter Verwendung von Co3O4 Nanodraht Gruppe Ti: Herstellung / Ti-Elektrode, können wir aus Fig Schleife 2000 mal die Lade-Entlade-Rate von 20 A / g sehen, der Co3O4 / Ti Elektrodenkapazität Rückgang fast kein Tropfen auftritt, die hauptsächlich aufgrund Struktur Ti fixiert Nanodraht wird nicht nur fest Co3O4 Partikel stellen auch gute Elektronenleitfähigkeit, auch zusätzlich zu einer guten Dispersion Co3O4 reduziert den Widerstand gegen die Diffusion von Li +, die Zyklusleistung der Elektrode verbessern .
Zubereitung Guangyu Zhao entwickelten Matrix von Ti-Nanodrähte gute Lösung zwischen dem Film und dem Substrat hergestellte MOFs schlechte Haftung Prozess, den Wirkstofffilm gleichmäßige Dispersion Differenz Ratenfähigkeit und die Zyklusleistungsprobleme, die durch Ti nano Linie Co3O4 mit dem Grundkörper fest fixierte, während auch einen hocheffiziente Elektronenübertragungskanal bereitstellt, zusätzlich Co3O4 Teilchen in einer guten Dispersion auf dem Substrat, das den Li + Diffusionswiderstand zu reduzieren, was Co3O4 / Ti-Material erstaunliche Geschwindigkeit erhalten half Leistung, bei einer Stromdichte von 1 A / g der Kapazität bis zu 700 mAh / g, bei einer Stromdichte von 50A / g, und kann immer noch 180mAh / g Kapazität spielt wichtiger bei einer Stromdichte von 20 A / g des Materials Lade-Entlade-Zyklen 2000mal ist die Kapazität fast keinen Verlust, während eine hohe spezifische Energieeigenschaften der schnellen Ladung einer Lithium-Ionen-Batterie wie möglich zu ermöglichen.
