Mesoporous silica anchored on reduced graphene oxide nanocomposite as anode for superior lithium‐ion capacitor

摘要 介孔二氧化硅(mSiO 2 )作为锂离子电池负极材料引起了人们的广泛关注, 然而, 固有的低导电性是其商业化所面临的主要挑战。本文采用一种低成本的溶胶‐凝胶方法将介孔二氧化硅成功锚定在石墨烯纳米片(rGO)上, 并用于锂离子存储。研究结果表明具有高比表面积(616.45 m 2 ·g −1 )的mSiO 2 @rGO纳米复合材料中, mSiO 2 和rGO界面处存在强化学偶联键Si‐O‐C, 其协同效应有利于锂离子的存储。因此, mSiO2@rGO在0.1 A·g −1 的电流密度下表现出1119.6 mAh·g −1 的高比容量, 并具有出色的循环稳定性(在1.0 A·g −1 条件下1400次循环后的容量保持率为92.5%)。此外, 基于mSiO 2 @rGO负极的锂离子电容器(LIC)实现了122.2 Wh·kg −1 和7630 W·kg −1 的高能量/功率密度, 并具有超长的使用寿命(在1.0 A·g −1 的电流密度下 5000次循环后, 能量保持率为89.3%)。本文为设计介孔纳米复合材料用于高性能LIC提供了很好的见解