爱丁堡大学和华中科技大学Yue Hu课题组--化学键合作用合成rGO均匀包覆的BiSI及其在超级电容器中的应用

在这项工作中，展示了一种新的合成方法，用还原氧化石墨烯(rGO)均匀包覆BiSI复合材料，并研究了它在超级电容器中的应用潜力。在该策略中，氧化石墨烯(GO) 与BiSI材料不是简单的物理混合，而是在材料生长过程中通过化学键将铋阳离子均匀锚定在GO表面，GO的尺寸大小可以决定rGO包覆BiSI复合材料的最终尺寸。恒电流充放电测量结果表明，电流密度为1 A g-1时，BiSI-rGO电极的最大比容量达234 C g-1 ，经过2000次循环后，容量保持率高达92.4%。采用原位XANES和EXAFS方法研究了rGO包覆铋基材料的电化学氧化和还原过程，并探讨了结构稳定性的来源。结果表明，所制备的新型rGO涂层不仅使电极材料的容量显著提高，而且可以还提高循环稳定性。

Figure 1. BiSI–rGO杂化材料合成示意图。

Figure 2. BiSI–rGO、BiSI–mix和rGO粉末的PXRD模式(A)以及BiSI–rGO和rGO粉末的拉曼光谱(B)。

Figure 3. 原始BiSI (A)、BiSI–混合物(B)、BiSI–rGO (C)和(D)的扫描电镜显微照片。

Figure 4．BiSI–rGO的TEM图像,选区电子衍射(SAED)图(A)和HRTEM图像(B和C)，HAADF元素图(D)，BiSI–rGO的高分辨率HAADF图像(E)和相应的EDS图(F)。

Figure 5.三电极体系中的EIS图，插图为等效电路图(A)、容量保持率的比较(B)、BiSI–rGO//Ni(OH)2器件的循环伏安图(C)及其在不同电流密度下的充放电曲线(D)。

该研究工作由爱丁堡大学Neil Robertson，华中科技大学Yue Hu课题组于2021年发表在J. Mater. Chem. A期刊上。原文：A novel method to synthesize BiSI uniformly coated with rGO by chemical bonding and its application as a supercapacitor electrode material。