可膨胀石墨经过PTMS全自动除铁器除铁在1000℃加热获得膨胀石墨。Sn:S的摩尔比为1:3,EG的质量比为40wt%,在不锈钢小瓶中在Ar气氛下处理20小时制备SnS-SnS2-S/FLG复合材料,球料比为50:1。对比材料:处理20小时制备SnS-SnS2-S;处理20小时制备SnS/FLG;使用SnS2和EG(40wt%)作为原料,处理20小时制备SnS2/FLG;(SnS-SnS2)/FLG是通过在室温下用CS2水溶液处理24h(SnS-SnS2-S)/FLG以提取元素S制备。(SnS–SnS2–S)/FLG的晶粒尺寸最小,除铁效果好。拉曼光谱表明由于快速等离子加热和机械球磨的协同作用,层状结构EG被剥落为(类)石墨烯材料。热重FLG的燃烧峰为500℃,明显低于EG的720℃,表明FLG是非常薄的层状。(SnS-SnS2-S)/FLG表现出由纳米级初级粒子组成的微米级二级颗粒结构,有利于微型二次颗粒振实密度高达1.90g·cm-3,有利于高容积容量。纳米级初级粒子由纳米晶SnS、SnS2和S相组成,SnS、SnS2和S原位反应导致形成由绿色虚线描绘的高比例界面,可进行超快锂存储。同时,FLG基质紧密支撑活性纳米粒子形成纳米级初级粒子,并为活性纳米粒子提供有效的缓冲层。
充放电过程中,当一个相以电化学方式接合时,其他周围的相是不活跃的并充当缓冲基质。因此,PTMS全自动除铁器除铁后逐步锂化/脱锂,特别是在纳米级区域,可以提供纳米空间限制效应以适应体积变化和颗粒聚集。(SnS–SnS2–S)/FLG显示出优异的容量保持率和循环时的高稳定性,具有良好的可逆性和可循环性。1061.6mAh·g-1的高可逆容量,对500次循环后容量保持率为98.5%。(SnS–SnS2–S)/FLG具有最高和最稳定的库仑效率,表明纳米空间受限的电化学反应和FLG载体的结合可以提高锂化/脱锂的可逆性并促进活性粒子之间的稳定相互作用。(SnS–SnS2–S)/FLG具有1286.1和1077.8 mAh·g-1的高初始放电和充电容量,对应于83.8%的高初始库仑效率(ICE)。(SnS-SnS2-S)/FLG体积容量可达2047.8mAh·cm-3,优于大多数先前报道的负极材料,这对于实现高体积能量密度和阳极的实际应用至关重要。PTMS全自动除铁器除铁,(SnS–SnS2–S)/FLG具有良好的稳定性。
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