Cycling-Induced Capacity Increase of Graphene Aerogel/ZnO Nanomembrane Composite Anode Fabricated by Atomic Layer Deposition
Cycling-Induced Capacity Increase of Graphene Aerogel/ZnO Nanomembrane Composite Anode Fabricated by Atomic Layer Deposition
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原子层沉积制备石墨烯气凝胶/ZnO纳米膜复合阳极的循环诱导容量增加
DOI：
10.1186/s11671-019-2900-7
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发表时间：
2019-02
影响因子：
--
通讯作者：
Huang Gaoshan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Dingrun;Li Yalan;Zhao Yuting;Guo Qinglei;Yang Siwei;Ding Guqiao;Mei YongFeng;Huang Gaoshan
采用原子层沉积（ALD）法制备了氧化锌纳米膜/石墨烯气凝胶（GAZ）复合材料。通过改变ALD循环次数可以控制GAZ复合材料的组成。实验结果表明，GAZ复合材料与ZnO纳米膜复合制备的阳极具有最高的比容量和最佳的倍率性能。在前500次循环中，容量增加了2倍以上，在电流密度为1000 mA g - 1时，500次循环后的最高容量为1200 mAh g - 1。在详细的电化学研究的基础上，我们将显著的循环诱导容量增加归因于合金化过程，伴随着在低压区动力学激活的电解质降解导致的聚合物层的形成。
Zinc oxide (ZnO) nanomembranes/graphene aerogel (GAZ) composites were successfully fabricated via atomic layer deposition (ALD). The composition of GAZ composites can be controlled by changing the number of ALD cycles. Experimental results demonstrated that the anode made from GAZ composite with ZnO nanomembrane of 100 ALD cycles exhibited highest specific capacity and best rate performance. A capacity increase of more than 2 times during the first 500 cycles was observed, and a highest capacity of 1200 mAh g−1at current density of 1000 mA g−1was observed after 500 cycles. On the basis of detailed electrochemical investigations, we ascribe the remarkable cycling-induced capacity increase to the alloying process accompanied by the formation of a polymer layer resulting from kinetically activated electrolyte degradation at low voltage regions.
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