納米四氧化三鈷的可控制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、立方尖晶石型Co3O4由于其易于制備、環(huán)境友好、成本低廉及相對(duì)較高的理論比容量(892mAh·g-1)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種很有潛力且具高安全性能的鋰離子電池負(fù)極材料。但是由于Co3O4電極材料固有的低電傳導(dǎo)性(具半導(dǎo)體性質(zhì))及脫嵌鋰所引起的體積膨脹，導(dǎo)致在充放電過程中容量衰減較為明顯，特別是其在大倍率下的循環(huán)穩(wěn)定性能較差，因此其商業(yè)化過程任重而道遠(yuǎn)。
　　近年來，直接生長在集流體上的過渡金屬氧化物電極材料，越來越引起人們的重視。過

2、渡金屬氧化物直接生長在集流體上，避免了使用導(dǎo)電乙炔黑、粘結(jié)劑等電化學(xué)惰性輔助材料，活性材料與集流體間直接接觸，得到了制作方法簡單、電傳導(dǎo)性高及較高比容量的電極材料。本文在鎳網(wǎng)上負(fù)載了不同形貌的尖晶石型納米Co3O4活性材料，對(duì)其進(jìn)行包覆改性，并利用物理和化學(xué)方法分別表征了其形貌、晶體結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能。主要研究工作如下：
　　1.采用溶劑熱-熱分解法在鎳網(wǎng)上合成了整齊排列的花狀Co3O4納米片負(fù)極材料。SEM和TEM測試結(jié)果表明：所

3、得樣品為孔徑~7nm的介孔納米片圍繞一個(gè)中心組成的納米花狀尖晶石型Co3O4。將其與同等條件下制備的溶液中Co3O4電極材料的電化學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比，測試結(jié)果表明：0.5C倍率下循環(huán)30次后，溶液中及負(fù)載于鎳網(wǎng)上的花狀Co3O4納米材料的放電比容量分別為593.1mAh·g-1、883.3mAh·g-1，相對(duì)于第2次放電過程，容量保持率分別為55.9％、82.3%。負(fù)載于鎳網(wǎng)上的花狀Co3O4納米材料電化學(xué)性能明顯優(yōu)于同等條件下制備的溶液中

4、Co3O4電極材料。
　　2.利用水熱-熱分解法在鎳網(wǎng)上制備了高度均勻負(fù)載的Co3O4納米片陣列。SEM和TEM等測試結(jié)果表明：所得樣品為厚~10nm、高~3.2um、孔徑~6nm的尖晶石型Co3O4納米片，納米片之間相互交聯(lián)形成了1.5um的微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；且樣品在0.5C倍率下經(jīng)過30次循環(huán)后，其放電比容量保持在~1000mAh·g-1。
　　3.運(yùn)用銀鏡反應(yīng)對(duì)2中制備的納米片狀Co3O4電極材料進(jìn)行Ag包覆改性，得到了A