| 镁二次电池正极材料纳米Fe3S4的电化学性能 |
| Electrochemical Properties of Nanostructured Greigite (Fe3S4) as a Cathode Material in Rechargeable Magnesium Battery |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 张若然 | 上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240 | | | 吴晓梅 | 上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240 | wuxiaomei@sjtu.edu.cn | | 曾小勤 | 上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240 | | | 邹建新 | 上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240 | | | 丁文江 | 上海交通大学材料科学与工程学院, 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240 | |
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| 摘要: 首次将尖晶石相的纳米Fe3S4材料用作镁二次电池的正极材料。采用水热法一步合成了具有纳米结构的Fe3S4材料, 并采用XRD、SEM测试手段对产物的物相、形貌进行了表征。实验结果表明, 在160 ℃能够合成纯相的Fe3S4材料, 该材料具有银耳状纳米结构。电化学测试结果显示, 水热法合成的纳米Fe3S4材料能够在镁二次电池体系中进行有效的可逆充放电, 放电平台电压为0.9 V, 首次放电容量高达267 mAh·g-1, 50次循环后衰减至110 mAh·g-1。电化学交流阻抗测试结果表明镁离子能够在Fe3S4晶格中扩散。 |
| 关键词: 镁电池 正极材料 Fe3S4 纳米材料 |
| 基金项目: 国家自然科学基金(No.51274140)资助项目。 |
| Abstract: Nanostructured greigite (Fe3S4) prepared by hydrothermal method was firstly used as a cathode material for rechargeable magnesium battery. The as-synthesized samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge cycling tests showed that the obtained Fe3S4 could be reversibly cycled in rechargeable magnesium battery. The discharge voltage plateau located at 0.9 V. The nanostructured Fe3S4 electrode exhibited a high capacity of 267 mAh·g-1 during the first discharge process, then the capacity gradually dropped to 110 mAh·g-1 after 50 cycles. Electrochemical impedance spectroscopy tests showed that Mg2+ can diffuse in the lattice of Fe3S4. |
| Keywords: magnesium battery cathode material Fe3S4 nanostructured material |
| 投稿时间：2015-02-06 修订日期：2015-04-28 |
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| 张若然,吴晓梅,曾小勤,邹建新,丁文江.镁二次电池正极材料纳米Fe3S4的电化学性能[J].无机化学学报,2015,31(7):1351-1356. |
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