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            石墨紙片層間存在離子傳輸緩慢的問題發布日期:2022-09-26 瀏覽次數:

                   作為一種新型儲能器件,石墨紙因具有充放電速度快、循環壽命長和安全可靠等優點,在便攜式電子產品、智能電網、電動汽車和軍事國防等領域有著廣泛的應用。石墨紙作為一種價格低廉、電導率高、化學性質穩定的炭材料,被廣泛用于制備石墨紙的電極。然而,石墨紙片層間存在離子傳輸緩慢的問題,導致其電化學性能較差。首先對石墨紙電極依次進行了打孔和電化學處理,使其電化學性能得到明顯的提升;其次研究了孔數量、掃速與容量之間的關系。下面洪潤和暉石墨小編講解石墨紙片層間存在離子傳輸緩慢的問題:

            石墨紙片層間存在離子傳輸緩慢的問題(圖1)

                   1、對不同厚度的石墨紙電極進行打孔處理,并對其進行電化學表征,結果顯示該方法能夠有效地提升石墨紙電極的倍率性能。對于厚度為230m的樣品,掃速從10mV/s增加至1000mV/s時,打孔200個/cm2cm樣品容量保持率高達43.6070,是未打孔樣品(容量保持率僅為1 5.2070)的2.9倍,其原因可歸結于離子橫向擴散邊界的增加。并且,相較未打孔情況,利用經打孔處理的石墨紙組裝的全固態石墨紙快速充電后(100 mV/s,點亮的LED燈更亮,展現出良好的實際應用價值。進一步研究發現,經過電化學處理的打孔石墨紙,其面積比容量得到了極大的提升。

                   2、通過對孔數量、掃速與容量之間關系的研究發現,面積比容量與孔數量的關系較強地依賴于掃速。其中,在較低掃速10-50 mV/s范圍內,隨著孔數量的增加,面積比容量總體上呈現下降的趨勢;在相對較高的掃速600一1000mV/s范圍內,面積比容量隨孔數量增加整體上呈現上升趨勢;在100-500 mV/s的掃速范圍內,面積比容量隨孔數量的變化較為緩慢,可以理解為低掃速到高掃速的一個過渡狀態。

                   石墨紙作為一種新型的儲能元件,由于具有可快速充放電、功率密度高、壽命長和安全性好等優點,受到眾多研究者的密切關注。因此,石墨紙在信息技術、通訊工程、便攜式電子設備、電動汽車、航空航天以及國防等領域顯示出了十分廣闊的應用前景。


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