金屬氧化物-石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf

1、近年來，鋰離子電池因具有工作電壓高、比能量高和循環(huán)壽命長等優(yōu)點廣泛應(yīng)用在手機(jī)、電腦、遙控和電動汽車等各種移動電子設(shè)備中，并被稱為綠色環(huán)保電池。金屬氧化物因其普遍具有較高的比容量，被當(dāng)作是鋰電池的負(fù)極材料，是非常有前景的。但是，由于金屬氧化物負(fù)極材料具有低的電子和離子導(dǎo)電性及在鋰離子電池充放電過程中金屬氧化物顆粒極易團(tuán)聚，嚴(yán)重得阻礙了其直接作為鋰離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用，由于石墨烯完美的二維納米結(jié)構(gòu)和很好的離子及電子導(dǎo)電性，因此，本論文結(jié)合

2、石墨烯和金屬氧化物的特性，并針對單一金屬氧化物用作鋰離子電池所存在的不足，制備了金屬氧化物/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料，該方法有效地抑制了單一金屬氧化物用作鋰離子電池負(fù)極材料時所存在的體積膨脹以及因此而產(chǎn)生的循環(huán)壽命差等不足，取得了如下實驗結(jié)果或結(jié)論。
　　(1)采用水溶液法將二氧化鈦與石墨烯復(fù)合，并對所合成的復(fù)合材料的形貌特征、結(jié)構(gòu)特征和電化學(xué)性能等進(jìn)行了判斷分析。結(jié)果表明:TiO2/RGO復(fù)合負(fù)極材料的首次庫侖效率達(dá)95.73％，高于

3、純TiO2的91.97％。TiO2/RGO復(fù)合負(fù)極材料的放電容量和容量保持率明顯高于純TiO2，經(jīng)過50次循環(huán)，TiO2/RGO復(fù)合負(fù)極材料和TiO2的放電比容量依次為271.6和208.1mAh/g，容量保持率依次為89.93％和89.31％，這極好的電化學(xué)性能應(yīng)歸因于石墨烯的二維納米結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電率。
　　(2)采用水熱法通過控制不同煅燒溫度合成Fe2O3/SnO2/RGO負(fù)極復(fù)合材料及進(jìn)行摻Co元素對Fe2O3/SnO2/RG