随着柔性可穿戴设备的发展,对储能装置也提出来新的需求。而目前锂离子电池正极材料比容量一般低于200mAh/g,已不能满足下一代柔性可穿戴电子设备的需求。针对上述问题,天津大学杨全红教授团队通过静电纺丝技术和化学气相沉积方法,将V2O5纳米片封装进多层石墨纳米管中,得到电缆结构V2O5@G复合物。作为锂离子电池正极,V2O5@G表现出优异的柔韧性和超快稳定的储锂性能。在电流密度0.1C下,可逆比容量为224mAh/g,当电流密度升至10C,比容量仍高达90mAh/g,容量保持率为99.96%(200次循环后)。当制备成全电池后,在功率密度15.2kW /kg下,可获得360Wh/kg高的能量密度,这体现了良好的电化学性能。该简单可大规模化生产合成策略,为制备其他柔性正极材料和柔性储能设备的设计、应用提供了借鉴。
图1.电极的设计和构建
图2.a)V2O5@G电极CV;b)在电流密度0.5下,V2O5@G,V2O5/G和V2O5电极的循环性能;c)V2O5@G电极的倍率性能;d)1C电流密度下,不同温度时V2O5@G电极的循环性能;e)V2O5@G电极和其他文章V2O5电极电化学性能比较;f)V2O5@G和V2O5/G电极的阻抗。
图3.全电池的电化学性能和柔韧性:a)制作柔性Sn-V2O5电池的机理;b)在电流密度0.5C下,全电池的循环性能;c)全电池抵抗弯曲稳定性;d)在扁平和弯曲状态,全电池为LED器件供能。
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