四氧化三钴@石墨烯纳米带材料储锂性能研究

• 作者: 何文洁 陈宣宇 王海北 邹小平 喻万景 张宝
• 来源期刊: 有色金属工程
• 关键词: 四氧化三钴 石墨烯纳米带 纳米材料 锂离子电池
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 材料制备与加工|Materials Preparing and Processing
• 页码范围: 23-29
• 页数: 7页
• 分类号: TQ152
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1744.2021.09.004

摘要

针对Co3O4导电性差、离子迁移率低和体积膨胀过大的缺点,利用GNRs比表面积大、纵宽比高和含氧基团多的特点,通过与GNRs复合的方式制备纳米级复合材料对Co3O4进行了改性,采用了一步沉淀法制备纳米级复合材料Co3O4@GNRs提高电化学性能.将钴源用氨水进行沉淀一步制备复合材料Co3O4@GNRs.采用SEM、XRD、TEM、Raman、XPS对复合材料微观形貌和晶体结构进行表征.结果表明:纳米复合材料中Co3O4颗粒大小约为5～8 nm,附着在GNRs的边缘及表面;所得Co3O4@GNRs材料碳含量约为10.41％,电化学性能较好.组装成锂离子半电池得到电化学性能,循环95圈容量保持787.1 m A h/g,当电流密度为8000 m A/g时,放电容量可达到151.1 mAh/g.电化学性能的提高主要归因于复合材料Co3O4@GNRs独特的纳米结构.在转化型反应中,Co3O4在充放电过程中通常形成金属单质,引起材料体积膨胀问题,利用GNRs比表面积大、纵宽比高、含氧基团多能够负载更多Co3 O4颗粒,提高材料的导电率和离子迁移率,缓和体积膨胀效应,从而增加材料传输能力,有利于提高负极材料的储能性能.