水热法合成氧化亚钴纳米粒子/石墨烯复合材料及其储锂性能研究

摘要：

针对目前的锂离子电池负极材料存在比容量低、循环稳定性差等问题,本工作发展了简单、有效的方法合成氧化亚钴纳米粒子与石墨烯的复合材料(CoO/RGO).采用氧化石墨(GO)和Co(NO3)2作为原料,先用水热路线制备了前驱体,再将其在氮气气氛下热处理,最终得到CoO/RGO复合材料.存在于石墨烯表面的CoO纳米粒子可以有效地阻止石墨烯片层的聚集,同时石墨烯片层的相互连接能够形成三维的空间网络,提高复合材料的导电性.将合成的CoO/RGO复合材料作为负极,以锂片作为正极,组装成纽扣电池.电化学测试表明,在电流密度为100 mA·g-1的条件下,初始比容量放电比容量高达1312.6 mAh·g-1,在10000 mA·g-1的大电流密度下,经过300圈循环后,其比容量仍然可以达到557.4 mAh·g-1.这表明CoO/RGO复合材料具有高的比容量、优异的倍率性能及循环稳定性,这归因于3D网状结构能够避免在锂离子的嵌入/脱出过程中材料的结构被严重破坏.

关键词：氧化亚钴、石墨烯、复合材料、锂离子电池、负极材料

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分类号：O61;TB3

资助基金：the National Natural Science Foundation of China.21371053,21401048;application technology research and development projects in Harbin2013AE4BW051;the international science& technology cooperation program of China2014DFR41110;Harbin science and technology innovation talents research Foundation No.2015RAQXJ057.项目受国家自然科学基金.21371053,21401048;哈尔滨市应用技术研究与开发计划项目2013AE4BW051;国家国际科技合作专项项目2014DFR41110;哈尔滨市科技局青年后备人才项目2015RAQXJ057

在线出版日期：2017-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：231-236