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相似文献
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1.
以葡萄糖作为碳源,通过简单的水热反应获得菱形碳包覆碳酸钴(CoCO3/C)复合材料,并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.晶型和表面形貌通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行表征,用热重-差热分析法(TG-DTA)来测试CoCO3/C材料中碳的含量,用拉曼光谱分析无定型碳的存在. Barrett-Joyner-Halenda (BJH)则用来分析材料的孔径分布情况.实验表明,碳包覆不仅在CoCO3颗粒表面包覆了一层无定性碳,使得CoCO3材料在充放电过程中保持结构的稳定性,也形成了一些大约30 nm左右的介孔,这种孔的存在有助于电解液中离子的传输,从而提高材料的电化学性能.电极材料在0.90C(1.00C = 450 mAh•g-1)倍率下进行循环测试, 500次后的容量仍保持在539 mAh•g-1,显示出了较好的循环性能.当增加到3.00C倍率时CoCO3/C容量为130 mAh•g-1,再恢复到0.15C倍率时容量依然能够达到770 mAh•g-1,表现出了CoCO3/C具有良好的稳定性.  相似文献   

2.
通过简单的水热和气相沉积法合成了碳包覆磷酸亚铁锂/石墨烯复合材料,通过XRD,SEM,TEM等对其形貌进行了表征,并将其用作锂离子电池正极材料进行电化学性能表征,结果表明:碳包覆磷酸亚铁锂/石墨烯复合材料即使在10C的倍率下仍有115mAh·g~(-1)的容量,同时在10C循环300次,容量保持率为82%.其优异的倍率和循环性能归因于沉积碳、石墨烯以及磷酸亚铁锂之间层层叠加的独特三维导电结构.  相似文献   

3.
以Ni(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,采用水热法合成了锂离子电池负极材料NiO。通过TG-DSC分析,确定了合成过程的反应机理。通过XRD、SEM和恒流充放电测试,研究了NiO样品的结构、形貌及电化学性能。400 ℃焙烧得到立方结构的NiO产品,以0.10 mA·cm-2充放电,首次放电比容量达到1 151 mAh·g-1,经过20次循环后的比容量仍为776 mAh·g-1。  相似文献   

4.
用石墨烯和Co(CH3COO)2·4H2O作为原料,利用超声辅助法合成了锂离子电池的负极材料CoO纳米颗粒/中空石墨烯纳米纤维复合物.采用X射线衍射(XRD)确定材料的物相组成,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察材料的表面形貌和微观结构,采用X射线光电子能谱(XPS)确定材料的价态结构.采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗谱表征材料的电化学性能.结果显示,在100 mA/g的电流密度下,循环了160次后,可逆容量仍超过800 mA/g,库仑效率保持在99%以上.该材料优异的电化学性能主要归因于石墨烯的中空纤维结构,中空内部可以容纳电解液,能直接将离子输送到颗粒表面,实现了离子的快速传输;二维中空纤维搭建成三维网络结构,实现了三维电子传导网络.  相似文献   

5.
寻求廉价、安全、环境友好并具有高比能量的可充锂电池正极材料成为目前锂离子电池材料研究的热点之一。聚阴离子型正极材料(如:橄榄石型LiFePO4材料)作为新一代锂离子电池正极材料引起了人们的广泛关注,给锂离子电池正极材料带来了安全、廉价、环境友好的希望,为动力及储能电池的发展提供一个很好的材料体系选择。硅酸盐材料(Li2MSiO4,M为金属元素)理论上可以允许可逆的嵌脱两个锂,因而具有较高的理论容量,  相似文献   

6.
将低温水热反应和低温热处理相结合,制备了含还原氧化石墨烯(RGO)、碳纳米管(CNTs)和Co3O4的三元纳米复合材料RGO-CNTs-Co3O4;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析了合成产物的相组成和微观结构,分析了其形成过程;并利用电化学测试装置测定了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,在合成反应过程中,氧化石墨烯被还原剂肼还原为石墨烯,同时在石墨烯和CNTs表面生成氢氧化钴;再经低温热处理得到RGO-CNTs-Co3O4三元复合材料.Co3O4纳米颗粒均匀分散在由RGO片层和CNTs组成的三维网络结构中;这种三维网络结构既有利于电子和离子的传输,又能够有效抑制Co3O4在脱嵌锂过程中因体积变化引起的结构破坏.总体而言,合成的新型三元复合材料具有高的比容量以及良好的循环性能与倍率性能.  相似文献   

7.
锂离子电池负极材料非晶态MgSnO3的合成和性能研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
锂离子电池金属氧化物负极材料越来越受到人们的重视.锡基氧化物贮锂材料具有能量密度较高、清洁无污染、原料来源广泛、价格便宜等优点,是金属氧化物类负极材料中极具发展潜力的一种负极材料.因此,近年来人们对这类材料开展了广泛的研究[1~6].  相似文献   

8.
采用葡萄糖水热碳化法制备了碳包覆无定形ZnSnO3复合材料(ZnSnO3/C),并利用采用X射线衍射、透射电镜、恒电流充放电测试和交流阻抗技术表征、观察与测试样品的结构、形貌以及电化学性能.实验结果表明,ZnSnO3/C复合材料具有典型的核壳结构,ZnSnO3/C复合料表现较高的比容量和优异的循环性能,100周期循环比容量仍保持659 mAh·g-1.  相似文献   

9.
纳米Co-Sn金属间化合物的合成、表征及电化学吸放锂行为   总被引:7,自引:0,他引:7  
用溶剂热法合成了三种纳米尺寸的Co-Sn金属间化合物, 即CoSn2、CoSn和Co3Sn2, 并研究了它们作为锂离子二次电池新型负极材料的电化学性能. 合成的粉末经过了X射线衍射(XRD), 透射电镜(TEM)和场发射扫描电镜(FESEM)的表征. 研究发现, 这三种金属间化合物均显示出较高的充放电稳定性. 由于低的锂离子扩散速率, 在嵌锂过程中锂离子不能深入到晶粒内部, 导致它们的电化学活性较低, 尤其是Co3Sn2, 其首次充电容量仅为 93 mAh•g−1.  相似文献   

10.
采用水热法,在200℃,S/Mo摩尔比为4.3∶1的条件下,水热反应24 h,合成出由MoS_2纳米片堆积而成的花墙状多级纳米结构.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对产物物相和形貌进行了表征.结果表明,MoS_2纳米片厚度约为10 nm,花墙状多级纳米结构可达十至数十微米,具有较好的均匀性.MoS_2多级纳米结构作为锂离子电池负极材料,在高电流密度下表现出良好的循环稳定性.  相似文献   

11.
Nanostructured hybrid metal sulfides have attracted intensive attention due to their fascinating properties that are unattainable by the single‐phased counterpart. Herein, we report an efficient approach to construct cobalt sulfide/molybdenum disulfide (Co9S8/MoS2) wrapped with reduced graphene oxide (rGO). The unique structures constructed by ultrathin nanosheets and synergetic effects benefitting from bimetallic sulfides provide improved lithium ions reaction kinetics, and they retain good structural integrity. Interestingly, the conductive rGO can facilitate electron transfer, increase the electronic conductivity and accommodate the strain during cycling. When evaluated as anode materials for lithium‐ion batteries (LIBs), the resultant reduced graphene oxide‐coated cobalt sulfide/molybdenum disulfide (Co9S8/MoS2@rGO) nanotubes deliver high specific capacities of 1140, 948, 897, 852, 820, 798 and 784 mAh g?1 at the various discharging current densities of 0.2, 0.5, 1, 2, 3, 4 and 5 A g?1, respectively. In addition, they can maintain an excellent cycle stability with a discharge capacity of 807 mAh g?1 at 0.2 A g?1 after 70 cycles, 787 mAh g?1 at 1 A g?1 after 180 cycles and 541 mAh g?1 at 2 A g?1 after 200 cycles. The proposed method may offer fundamental understanding for the rational design of other hybrid functional composites with high Li‐storage properties.  相似文献   

12.
碳包覆LiFePO4的一步固相法制备及高温电化学性能   总被引:8,自引:0,他引:8  
Carbon coated LiFePO4 cathode material was synthesized by one-step solid-state reaction and characterized by X-ray diffraction (XRD), field-emission-scanning electron microscope (FESEM). Electrochemical performances of the material as cathode in lithium-ion battery were investigated at medium and elevated temperature (30 and 55 ℃) by galvanostatic charge-discharge and A.C. impedance tests. The results show that carbon coated LiFePO4 powder exhibits a well-crystallized olivine structure and spherical morphology with an average particle size of about 500 nm. Galvanostatic charge-discharge tests show that the reversible discharge capacity at 1 C and 1.5 C rates was improved from 121 and 105 mAh·g-1 at 30 ℃ to 136 and 123 mAh·g-1 at 55℃, respectively, while the enhancement of high temperature on electrochemical performance is less obvious at a rate lower than 0.5 C. Impedance spectra analyses indicate that the cathode material has a remarkably higher lithium-ion diffusivity at 55 ℃ than that at 30 ℃, which improves the electrochemical performance at high temperature.  相似文献   

13.
以柠檬酸和组氨酸混合物为碳源采用高温热解法制备组氨酸功能化石墨烯量子点(CH-GQD).CH-GQD是由平均尺寸仅为3.5 nm的石墨烯片组成,片的边缘含有丰富亲水基团,产品极易溶于水,具有强而稳定的荧光发射.将CH-GQD包覆于硅纳米粒子表面得到石墨烯量子点@硅复合物,以此复合物电极为负极、金属锂片为正极装配锂电池,并测试其电化学性能.研究表明,CH-GQD的引入使硅负极的电子转移阻抗下降超过14.7倍,电极与电解质之间的锂离子扩散系数提高310倍,减少了因硅与电解液分子发生副反应造成的储锂容量迅速衰减.CH-GQD@Si电池在50和1000 mA·g-1恒电流下首次放电容量分别是3325和1119 mAh·g-1.在100 mA·g-1电流密度下循环100圈放电容量仍保持1454.4 mAh·g-1.CH-GQD@Si的电池行为明显优于硅负极和柠檬酸和丙氨酸热解产生石墨烯量子点(CA-GQD)改性后的硅负极.由于CH-GQD和CA-GQD在结构上仅相差一个咪唑边缘基团,上述结果还证明咪唑基对提高复合物电极电化学性能发挥了重要作用.  相似文献   

14.
本文以氧化石墨烯(GO)溶液为氧化剂,采用水热法使GO直接氧化Mn(Ac)2制备Mn3O4/石墨烯复合材料,并通过在制备过程中加入氨水提高了复合材料中GO的还原程度与Mn3O4颗粒的分散性. 制得的Mn3O4/石墨烯复合材料表现出优异的电化学性能. 在0.5 A·g-1的电流密度下复合材料质量比容量可达到850 mAh·g-1,0.5 A·g-1时充放电循环测试200周容量保持率为99%.  相似文献   

15.
纳米氧化铁的电化学合成   总被引:1,自引:0,他引:1  
张强  张彰  夏义本 《化学研究》2004,15(4):10-13
采用金属铁为"牺牲"阳极,不锈钢片为阴极,在无隔膜电解槽中,用电化学法合成纳米氧化铁.通过XRD、FTIR、TG DSC及粒径分布等测试方法对所得的纳米粒子进行了表征和分析.实验表明:离心后得到的胶体放置于40℃的真空干燥箱中干燥后,得到无定型纳米氧化铁粒子;经320℃煅烧3h后,粒子转化为γ Fe2O3,平均粒径为22.0nm;进一步提高煅烧温度,在540℃煅烧3h后,可得到平均粒径为35.2nm的α Fe2O3.  相似文献   

16.
陈丽辉  吴秋晗  潘佩  宋子轩  王锋  丁瑜 《应用化学》2018,35(11):1384-1390
采用模板导向法和高温固相法制备尖晶石型八面体结构的LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究了该材料的结构和电化学性能。 电化学性能研究表明,该电极材料具有良好的循环稳定性和倍率性能,在2.5~4.5 V电压范围,电流密度为100 mA/g时,首周充放电比容量分别为147和179 mA·h/g,循环50周后,其充放电比容量仍分别保持在180/181 mA·h/g。 优良的电化学性能可能归因于尖晶石LiMn2O4的形貌结构特征,该方法为制备锂离子电池正极材料提供了思路和依据。  相似文献   

17.
Silicon-carbon nanocomposite materials are widely adopted in the anode of lithium-ion batteries (LIB). However, the lithium ion (Li+) transportation is hampered due to the significant accumulation of silicon nanoparticles (Si) and the change in their volume, which leads to decreased battery performance. In an attempt to optimize the electrode structure, we report on a self-assembly synthesis of silicon nanoparticles@nitrogen-doped reduced graphene oxide/carbon nanofiber (Si@N-doped rGO/CNF) composites as potential high-performance anodes for LIB through electrostatic attraction. A large number of vacancies or defects on the graphite plane are generated by N atoms, thus providing transmission channels for Li+ and improving the conductivity of the electrode. CNF can maintain the stability of the electrode structure and prevent Si from falling off the electrode. The three-dimensional composite structure of Si, N-doped rGO, and CNF can effectively buffer the volume changes of Si, form a stable solid electrolyte interface (SEI), and shorten the transmission distance of Li+ and the electrons, while also providing high conductivity and mechanical stability to the electrode. The Si@N-doped rGO/CNF electrode outperforms the Si@N-doped rGO and Si/rGO/CNF electrodes in cycle performance and rate capability, with a reversible specific capacity reaching 1276.8 mAh/g after 100 cycles and a Coulomb efficiency of 99%.  相似文献   

18.
19.
以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法,制备了高纯度的薄层或单层氧化石墨(GO);并以抗坏血酸为还原剂,通过自组装还原的方式成功制备了具有三维多孔独巨石结构的还原氧化石墨烯(rGO)气凝胶,其形貌和结构经FT-IR, SEM, TEM, XRD和XPS表征。并对其作为锂离子电池负极材料的电化学性能进行了测试。结果表明:rGO气凝胶独特的形貌和结构提高了其比容量和循环性能,在100 mA·g-1电流密度下首周放电比容量可达1 700 mAh·g-1,首周充电比容量达710 mAh·g-1,经过100周循环后放电比容量仍可保持在450 mAh·g-1,库伦效率保持在98%。  相似文献   

20.
To address the poor cycling stability and low rate capability of MoS2 as electrode materials for lithium-ion batteries (LIBs), herein, the CoS2/MoS2/PDDA-rGO/PMo12 nanocomposites are constructed via a simple hydrothermal process, combining the advantages of all three, namely, CoS2/MoS2 heterojunction and polyoxometalates (POMs) provide abundant catalytically active sites and increase the multi-electron transfer ability, and the positively charged poly(diallyldimethylammonium chloride) modified reduced graphene oxide (PDDA-rGO) improve electronic conductivity and effectively prevent the aggregation of MoS2, meanwhile stabilize the negatively charged [PMo12O40]3−. After the electrochemical testing, the resulting CoS2/MoS2/PDDA-rGO/PMo12 nanocomposite achieved 1055 mA h g−1 initial specific capacities and stabilized at 740 mA h g−1 after 150 cycles at 100 mA g−1 current density. And the specific capacities of MoS2, MoS2/PDDA-rGO, CoS2/MoS2, and CoS2/MoS2/PDDA-rGO were 201, 421, 518, and 589 at 100 mA g−1 after 150 cycles, respectively. The fact of the greatly improving capacity of MoS2-based nanocomposites suggests its potential for high performance electrode materials of LIBs. Moreover, the lithium storage mechanism of CoS2/MoS2/PDDA-rGO/PMo12 has been discussed on the basis of cyclic voltammetry with different scan rates.  相似文献   

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