切割單壁碳納米管制備氟化石墨烯納米帶應用于超高能量密度鋰-氟化碳電池

編號：CYYJ02463

篇名：切割單壁碳納米管制備氟化石墨烯納米帶應用于超高能量密度鋰-氟化碳電池

作者：彭聰 孔令辰 李瑀 付浩宇 孫立東 馮奕鈺 封偉

關鍵詞： fluorinated graphene nanoribbons unzipped singlewalled carbon nanotubes ultrahigh energy density li

機構： School of Materials Science and Engineering

摘要： 由于CFx正極材料的優(yōu)勢,鋰-氟化碳(Li-CFx)電池已成為一種應用廣泛、能提供巨大能量密度的電源之一.但其實際放電電壓與理論放電電壓之間的較大差距,以及商用氟化石墨的化學計量極限,使得進一步提高其能量密度面臨挑戰(zhàn).本文采用純F2氣體直接在高溫下對單壁碳納米管(SWCNTs)進行切割,制備出單層氟化石墨烯納米帶(F-GNRs).豐富的邊緣結構和碳骨架周期性結構的破壞使其具有高的氟化程度和放電平臺,從而使其能量密度高達2738.45 W h kg−1.理論計算表明在高氟化溫度下,氟原子在碳納米管外以zigzag路徑吸附,進一步證實了切割單壁碳納米管形成單層F-GNRs為自發(fā)過程.單壁碳納米管的可控氟化為制備具有不同用途的CFx,特別是具有超高能量密度正極材料提供了一條可行途徑.