不同形貌α-Fe2O3的合成及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本文通過簡(jiǎn)單的水熱法，制備了不同形貌的α-Fe2O3，研究了不同條件對(duì)產(chǎn)物形貌和電化學(xué)性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.本文在水熱條件下制備了α-Fe2O3納米立方體，并對(duì)其進(jìn)行煅燒，研究了活性物質(zhì)的煅燒對(duì)選擇粘結(jié)劑的影響。研究發(fā)現(xiàn)，煅燒前，在聚偏二氟乙烯(PVDF)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和黃原膠(XG)三種粘結(jié)劑中使用XG得到的容量保持率最高;煅燒后，PVDF粘結(jié)劑體系的電化學(xué)性能要優(yōu)于其他體系。通過紅外光譜(FTIR

2、)、阻抗測(cè)試(EIS)、循環(huán)伏安(CV)等手段對(duì)煅燒前后α-Fe2O3與粘結(jié)劑之間的相互作用及可能機(jī)理進(jìn)行了研究。研究表明:CMC和XG與α-Fe2O3之間存在化學(xué)鍵合作用，可以抑制顆粒運(yùn)動(dòng)，從而提高電化學(xué)性能。此外，電解液分解產(chǎn)生的表面層很可能是決定電極性能的控制步驟。
　　2.采用一步水熱法，通過控制反應(yīng)物濃度，制備出了籠狀和魚卵狀α-Fe2O3層級(jí)結(jié)構(gòu)。通過X-射線衍射(XRD)、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、電化學(xué)測(cè)試等

3、手段對(duì)產(chǎn)物的相組成、形貌結(jié)構(gòu)和鋰電性能進(jìn)行了表征，并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討。研究表明:當(dāng)反應(yīng)物濃度較低時(shí)，不同反應(yīng)時(shí)間下的產(chǎn)物均為純相α-Fe2O3，并且呈現(xiàn)出籠狀層級(jí)結(jié)構(gòu);而當(dāng)反應(yīng)物的濃度較高時(shí)，隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)物由花狀結(jié)構(gòu)的FeOOH和α-Fe2O3的混合物逐漸演進(jìn)為魚卵狀α-Fe2O3產(chǎn)物。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):反應(yīng)體系的濃度改變對(duì)產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)及相組成產(chǎn)生了較大的影響。此外，電化學(xué)測(cè)試研究表明:籠狀和魚卵狀α-Fe2O3產(chǎn)物均具有