SnP_(2)O_(7)@氮磷掺杂石墨烯复合材料的制备及其在钠离子电容器中的性能研究

摘要

钠离子电容器(SICs)具有比超级电容器更高的能量密度和比钠离子电池更高的功率密度.然而,SICs中正极与负极动力学不平衡问题将导致倍率性能与功率密度较差.因此,需要开发SICs负极材料提升SICs的电化学性能.基于合金化/脱合金反应的高容量以及非活性缓冲基质所带来的优异循环稳定性,锡基三元氧化物在储能系统中获得了广泛关注.本文采用N/P双掺杂石墨烯对焦磷酸锡(SnP _(2)O_(7))纳米颗粒进行包覆(SnP _(2)O_(7)@NP-G),成功制备了SICs负极材料.受益于锡基三元氧化物的独特结构和N/P双掺杂石墨烯的协同效应,所得SnP _(2)O_(7)@NP-G拥有优异的功率密度(6775 W/kg)与能量密度(102.1 W·h/kg).同时,SnP _(2)O_(7)@NP-G拥有优异的循环稳定性,在2 A/g的大电流密度下,经过1000次循环后,可逆容量为87.9 mA·h/g.本工作将促进高性能SICs锡基负极材料的发展.