Una revisión exhaustiva de materiales de ánodo a base de grafeno para capacitores de iones de litio
Autores: Sui, Dong; Si, Linqi; Li, Changle; Yang, Yanliang; Zhang, Yongsheng; Yan, Weibo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Una revisión exhaustiva de materiales de ánodo a base de grafeno para capacitores de iones de litio
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Capacitores de litio-ión
Dispositivos de almacenamiento de energía
Materiales de ánodo
Materiales a base de grafeno
Propiedades electroquímicas
Estabilidad de ciclo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los capacitores de iones de litio (LICs) se consideran uno de los dispositivos de almacenamiento de energía más prometedores, que tienen el potencial de integrar la alta energía de las baterías de iones de litio y la alta potencia y larga vida cíclica de los supercapacitores en un solo sistema. Sin embargo, los LICs actuales solo pueden proporcionar una alta densidad de potencia a costa de una baja densidad de energía debido a la lenta difusión de Li y/o la baja conductividad eléctrica de los materiales del ánodo. Además, los graves desequilibrios de capacidad y cinética entre el ánodo y el cátodo resultan no solo en un rendimiento de tasa inferior, sino también en una estabilidad cíclica insatisfactoria. Por lo tanto, diseñar materiales de ánodo de alta potencia y estructura estable es de gran importancia para los LICs prácticos. En este contexto, los materiales a base de grafeno han sido explorados intensamente como ánodos en los LICs debido a su estructura única y sus excepcionales propiedades electroquímicas, y se han logrado logros atractivos. En esta revisión, se resumen sistemáticamente los avances recientes de los materiales de ánodo a base de grafeno para los LICs. Se discuten su procedimiento de síntesis, estructura y rendimiento electroquímico, con un enfoque especial en el papel del grafeno. Finalmente, se presentan las perspectivas y los desafíos restantes con algunas pautas constructivas para futuras investigaciones.
Descripción
Los capacitores de iones de litio (LICs) se consideran uno de los dispositivos de almacenamiento de energía más prometedores, que tienen el potencial de integrar la alta energía de las baterías de iones de litio y la alta potencia y larga vida cíclica de los supercapacitores en un solo sistema. Sin embargo, los LICs actuales solo pueden proporcionar una alta densidad de potencia a costa de una baja densidad de energía debido a la lenta difusión de Li y/o la baja conductividad eléctrica de los materiales del ánodo. Además, los graves desequilibrios de capacidad y cinética entre el ánodo y el cátodo resultan no solo en un rendimiento de tasa inferior, sino también en una estabilidad cíclica insatisfactoria. Por lo tanto, diseñar materiales de ánodo de alta potencia y estructura estable es de gran importancia para los LICs prácticos. En este contexto, los materiales a base de grafeno han sido explorados intensamente como ánodos en los LICs debido a su estructura única y sus excepcionales propiedades electroquímicas, y se han logrado logros atractivos. En esta revisión, se resumen sistemáticamente los avances recientes de los materiales de ánodo a base de grafeno para los LICs. Se discuten su procedimiento de síntesis, estructura y rendimiento electroquímico, con un enfoque especial en el papel del grafeno. Finalmente, se presentan las perspectivas y los desafíos restantes con algunas pautas constructivas para futuras investigaciones.