金屬氧化物-碳復(fù)合材料鋰離子電池負極電極研究.pdf

1、金屬有機框架（MOFs）結(jié)構(gòu)多樣性、可控的性質(zhì)以及多方面的應(yīng)用例如氣體的存儲，催化等引起了人們廣泛的關(guān)注。近年來，基于MOFs材料作為電化學(xué)能源儲存的研究成為了熱點。目前為止，MOFs已經(jīng)被證實特別適合于電化學(xué)的應(yīng)用，由于可在分子水平上設(shè)計并調(diào)控物質(zhì)的組成成分，以及擁有豐富的介孔結(jié)構(gòu)有利于加快相應(yīng)區(qū)域物質(zhì)的移動。但MOFs自身的導(dǎo)電性差因此在鋰離子電池上的應(yīng)用受到了很大的限制，因此煅燒MOFs制備相應(yīng)的金屬氧化是一種十分有效的方案。本論

2、文通過回流法、水熱法及煅燒的方法制備了Co摻雜ZnO/C，Co氧化物/Co/C以及新穎的NiFe2O4/NC納米復(fù)合材料并對其作為鋰離子電池負極材料進行研究。主要工作如下：
　?。?）利用六水合硝酸鈷、六合硝酸鋅為原材料，對苯二甲酸作為有機配體通過回流法合成Co摻雜MOF-5前驅(qū)物，再以前驅(qū)物為模板采用煅燒法合成Co摻雜ZnO/C介孔納米片。由于Co的摻雜，高的含碳量和較大的比表面以及豐富的孔徑分布表現(xiàn)出了較好的電化學(xué)性能，在0.

3、1 C電流密度下Co摻雜ZnO/C介孔納米片首次放電比容量為1270 mAh?g-1，100次循環(huán)后放電比容量保持為784mAh?g-1，顯示該材料具有較高的利用率。
　?。?）基于之前合成的Co摻雜MOF-5前驅(qū)物，通過1000℃煅燒，制備介孔Co氧化物/Co/C的納米復(fù)合材料。采用高溫煅燒的方法制備形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)、高的比表面積以及較為適合的孔徑，在加上ZnO的去除致使材料更為的疏松，為活性材料的體積改變提供了有效空間。通過

4、電化學(xué)性能測試顯示，在2C的大電流密度下，容量為460 mAh?g-1仍大于傳統(tǒng)石墨的372 mAh?g-1，體現(xiàn)出了突出的倍率性能。
　　（3）利用六水合氯化鐵，六水合硝酸鎳為原材料，2-氨基對苯二甲酸作為有機配體通過水熱法合成NiFe-MOF前驅(qū)物，再以前驅(qū)物為模板煅燒合成新型的NiFe2O4/NC納米介孔復(fù)合材料，氮摻雜的碳的結(jié)構(gòu)不但提高了活性材料的導(dǎo)電性，并提供了允許Li+快速擴散的內(nèi)部空間同時起到了調(diào)節(jié)充放電過程中體積變