聚吡咯包覆FeCl3-石墨层间化合物的制备与电化学储钠性能

摘要：

以FeCl3和天然鳞片石墨为原料,通过融盐法制得1阶FeCl3插层的石墨层间化合物(FeCl3-GIC).用原位聚合法对FeCl3-GIC进行聚吡咯(PPy)包覆改性,形成具有核壳结构的(FeCl3-GIC)@PPy复合材料.通过多种表征方法研究聚吡咯包覆前后FeCl3-GIC的表面形貌和微观结构变化.结果表明:聚吡咯均匀致密地包覆在十微米级的FeCl3-GIC颗粒外部,包覆层厚度为35 nm,经过聚吡咯包覆后(FeCl3-GIC)@PPy的导电性能显著提高((FeCl3-GIC)@PPy粉末电阻率2.3×10?3Ω·cm,FeCl3-GIC粉末电阻率3.1×10?3Ω·cm).采用多种电化学测试探究产物的钠离子存储特性,聚吡咯外壳能够显著提高FeCl3-GIC作为钠离子电池负极材料的充放电容量、倍率性能和循环性能.在0.1 A·g?1电流密度下循环100次后,FeCl3-GIC的比容量逐渐衰减到157 mA·h·g?1,而(FeCl3-GIC)@PPy材料的比容量达到281 mA·h·g?1左右且容量基本保持不变;在电流密度1 A·g?1的条件下循环500次后,(FeCl3-GIC)@PPy的比容量仍有181 mA·h·g?1,容量保持率约为89％.

关键词：聚吡咯;石墨层间化合物;氯化铁;钠离子存储;二次电池

所属期刊栏目：38

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：湖南省科技创新人才计划项目;湖南省科技重大专项项目;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室人才培育项目

在线出版日期：2021-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3818-3826