石墨烯納米帶-納米二氧化錫和二氧化鈦復合物的制備及其儲鋰性能研究.pdf

1、可充電的鋰離子電池具有能量密度高、工作電壓高、自放電小和環(huán)境友好等優(yōu)點，被廣泛用于移動電子設備、電動汽車和可再生能量系統(tǒng)的儲能裝置。電極材料對鋰離子電池的電化學性能影響是很大的。然而目前市場上商業(yè)化的石墨負極材料，其理論容量僅有372 mAh g-1，無法滿足市場上對鋰離子電池日益劇增的要求。所以研究出新的擁有較高的可逆容量、較好的循環(huán)穩(wěn)定性、穩(wěn)定的倍率性能和較好的安全性能的負極材料是具有重要意義的。
　　本論文采用水熱反應法制備

2、出了分層結構的石墨烯納米帶/二氧化錫復合物，該復合物中的二氧化錫嵌入石墨烯納米帶中并被其緊密包裹。本文還系統(tǒng)討論了Sn2+/GNRs比例的不同對復合物的微觀結構和電化學性能的影響。二氧化錫/石墨烯納米帶-8復合物在電流密度為1000和2000 mA g-1時的放電容量為547和514 mAh g-1。更為重要的是，二氧化錫/石墨烯納米帶-8電極在循環(huán)充放電300次后，其可逆容量可以達到452 mAh g-1，庫倫效率可以接近于100％，

3、展現(xiàn)出了較高的倍率容量和循環(huán)穩(wěn)定性。石墨烯納米帶作為基底材料，不僅可以提高電極材料的導電性、避免二氧化錫顆粒的團聚，還可以緩解二氧化錫在充放電過程中嚴重的體積變化和抑制電極材料粉化。
　　本文采用水熱反應法制備出多孔球狀的石墨烯納米帶/納米二氧化鈦復合物。該復合物中同時存在銳鈦礦型的二氧化鈦和二氧化鈦（B）兩種晶型。石墨烯納米帶的緊密纏繞可以有效地抑制納米管狀二氧化鈦的形成。石墨烯納米帶的加入不僅提高了復合材料的導電性，還提高了其

4、在循環(huán)充放電過程中的循環(huán)穩(wěn)定性，從而使復合物擁有出色的電化學性能。在充放電倍率為10 C(1 C=335 mA g-1)下循環(huán)1400次后，其容量仍然可以保持在131 mAh g-1，庫倫效率高達99.2%，展現(xiàn)了較高的倍率容量和較好的循環(huán)性能。
　　本文通過水熱反應法、溶膠凝膠法和溶劑擴散法制備出了核殼結構的二氧化錫@二氧化鈦/石墨烯納米帶復合物。厚度約為40 nm的二氧化鈦殼層均勻地包覆在空心二氧化錫納米球的表面，而在靜電引力