金屬氧化物-石墨鋰離子電池負(fù)極材料的制備及表征.pdf

1、隨著鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展，越來越多的研究者關(guān)注負(fù)極材料的開發(fā)，石墨雖然占據(jù)負(fù)極材料的主導(dǎo)地位，但仍存在諸多電化學(xué)性能問題。本論文采用兩種不同的方法制備了金屬氧化物/石墨負(fù)極材料，結(jié)合XRD、SEM、TEM及Raman等手段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)及形貌表征，并對(duì)制備的材料進(jìn)行了電化學(xué)性能研究。
　　本文首先對(duì)石墨進(jìn)行了氧化處理，最終確定的石墨最佳氧化方案為:采用Hummers氧化法，氧化劑用量m石墨/mKMnO4為1∶3，中溫反應(yīng)時(shí)間為1h。石

2、墨經(jīng)過氧化處理，片層上引入了大量的含氧官能團(tuán)，層間距由0.336nm擴(kuò)大到0.766nm。
　　采用直接沉淀法，經(jīng)高溫煅燒制備了NiO/石墨負(fù)極材料。結(jié)構(gòu)及形貌表征結(jié)果表明:NiO/石墨負(fù)極材料中石墨片層與NiO存在一定程度的復(fù)合，NiO的晶粒大小為24.6nm左右，但有部分團(tuán)聚現(xiàn)象，而且存在石墨片層裂痕及石墨碎片。電化學(xué)測試結(jié)果表明:0.1C低倍率下的50次循環(huán)放電比容量為337mAh·g-1，容量保持率為57.4％（除去首次循

3、環(huán)），材料低倍率循環(huán)性能不如石墨;但1C高倍率10個(gè)循環(huán)后容量仍保持在138mAh·g-1，優(yōu)于石墨的66mAh·g-1。
　　采用原位液相沉積法，經(jīng)高溫煅燒制備了SnO2/石墨負(fù)極材料。結(jié)構(gòu)及形貌表征結(jié)果表明:SnO2/石墨負(fù)極材料中石墨片層與SnO2存在一定程度的復(fù)合，SnO2的晶粒大小為10.8nm左右，分布均勻，基本無團(tuán)聚現(xiàn)象，而且石墨保持了良好的片層結(jié)構(gòu)。電化學(xué)測試結(jié)果表明:0.1C低倍率下的50次循環(huán)放電比容量為492