鈷、鐵氧化物-石墨烯-納米碳管復(fù)合材料的制備及儲鋰性能研究.pdf

1、自從過渡金屬氧化物被發(fā)現(xiàn)可用于鋰離子電池負(fù)極材料，其理論比容量高，制備簡單、無污染的特點(diǎn)一直成為研究的熱點(diǎn)。但其易團(tuán)聚、電導(dǎo)率低的特點(diǎn)使研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向與碳材料進(jìn)行復(fù)合來獲得顆粒均勻、粒徑小的金屬納米顆粒的研究中。本論文探索以石墨烯-納米碳管三維碳材料作為負(fù)載材料，在其表面獲得均勻的鈷、鐵氧化物納米顆粒，從而提高鋰離子電池的循環(huán)性能以及倍率性能。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）以膨脹石墨和四水合醋酸鈷為原料，通過水熱法制備了鈷氧化物/

2、多層石墨烯催化劑，采用化學(xué)氣相沉積法制備了石墨烯-納米碳管三維碳材料，并對其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
　?。?）以石墨烯-納米碳管三維碳材料和四水合醋酸鈷為原料，通過水熱法制備了鈷氧化物/石墨烯-納米碳管復(fù)合材料。研究了鈷離子的摻雜量對產(chǎn)物的形貌以及儲鋰性能的影響。對復(fù)合材料進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)表征以及電化學(xué)性能測試。研究結(jié)果表明，隨著鈷離子摻雜量的增加，形成了片狀鈷氧化物覆蓋在三維碳材料表面，增大了電極材料與電解液的接觸面積，提高了鋰離子電

3、池的儲鋰性能。在電流密度為100mAg-1下循環(huán)充放電40次，可逆比容量達(dá)到677mAhg-1。
　?。?）通過水熱法制備了鐵氧化物/石墨烯-納米碳管復(fù)合材料。研究了不同基底以及鐵氧化物在石墨烯-納米碳管三維碳材料上的負(fù)載量對鋰離子電池儲鋰性能的影響。對復(fù)合材料進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)表征以及電化學(xué)性能測試。研究結(jié)果表明，在高倍率下比純Fe2O3材料和石墨烯基底材料具有更高的可逆容量和循環(huán)穩(wěn)定性，在大電流密度500mAg-1下循環(huán)50周后的容