鋰離子電池鈷硅基負(fù)極材料的制備與研究.pdf

1、Co3O4材料因其較高的理論比容量890mAhg-1，很有希望代替石墨類(lèi)碳材料，成為商業(yè)化的鋰離子電池負(fù)極材料。但是Co3O4首次庫(kù)侖效率低和比容量衰減快，限制了它的應(yīng)用。采用低溫固相法、溶膠-凝膠自蔓延法和溶劑熱法制備了Co3O4，并引入碳納米管和納米硅粉制備了Co3O4-CNTs、Co3O4-Si-CNTs復(fù)合材料，研究了碳納米管和納米硅粉的引入對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的影響。采用XRD、SEM測(cè)試，研究了制備材料的組成、結(jié)構(gòu)及形貌特征；運(yùn)

2、用恒電流充放電測(cè)試，研究了產(chǎn)物的電化學(xué)性能和反應(yīng)機(jī)理。
　　通過(guò)低溫固相法制備的純納米Co3O4材料電化學(xué)性能較差；研磨引入碳納米管制備的Co3O4-CNTs復(fù)合材料（Co3O4:CNTs=8:2(wt.％)）表現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能，首次可逆容量為809.6mAhg-1，45次循環(huán)后容量為580.4mAhg-1，容量保持率較高。研磨引入納米硅粉提高了材料的首次嵌鋰容量，但容量衰減較快，循環(huán)性能不佳。
　　溶膠-凝膠自蔓延燃燒

3、法制備的納米Co3O4負(fù)極材料，其原料比、熱處理氣氛和溫度對(duì)材料的結(jié)構(gòu)、顆粒形貌和電化學(xué)性能有較大影響。硝酸鈷和檸檬酸摩爾比為1:2，400℃空氣氣氛下熱處理制備的Co3O4材料表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。首次可逆容量為1121.4mAhg-1，30次循環(huán)后可逆容量仍保持在865.3mAhg-1，容量保持率約為77.2%。
　　溶劑熱法制備的納米Co3O4，表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能，100mAg-1電流密度，50次循環(huán)后可逆比容量仍高達(dá)