Fe3O4-C復(fù)合材料的制備及其作為鋰離子電池負極材料的性能研究.pdf

1、四氧化三鐵(Fe3O4)作為鋰離子電池負極材料，具有理論比容量高，原料來源豐富、價格低廉，以及環(huán)境友好等特點，近幾年來受到人們越來越多的關(guān)注。但是由于其在充放電過程中體積效應(yīng)嚴重以及較差的導(dǎo)電性，制約著這類材料作為電極的應(yīng)用和發(fā)展。本文主要使用高溫自生壓力法(RAPET)以及溶劑熱法制備了一系列不同結(jié)構(gòu)、組成和形貌的Fe3O4/C復(fù)合材料，因炭的摻入所得復(fù)合材料表現(xiàn)了優(yōu)異的電化學(xué)性能，具體研究內(nèi)容如下：
　　1）以環(huán)戊二烯基鐵為原

2、材料，四氫呋喃為溶劑，利用高溫自生壓力法一步煅燒制備了Fe3O4/C復(fù)合材料。通過對不同的鐵源/溶劑比例下制備的樣品進行比較，發(fā)現(xiàn)當加入鐵源的量為0.4g，四氫呋喃的用量為2ml時得到的Fe3O4/C復(fù)合材料比容量最高且具有良好的循環(huán)性能，循環(huán)50圈之后仍然能保持538 mAh/g的可逆比容量，具有較好的電化學(xué)性能。
　　2）采用溶劑熱法一步制備了晶型良好的Fe3O4/石墨烯復(fù)合材料。通過對一系列的控制實驗進行對比，結(jié)果顯示當反應(yīng)

3、溫度為280℃時制備的Fe3O4/石墨烯復(fù)合材料具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，在0.1C下循環(huán)65圈后可逆比容量仍然維持在907mAh/g，且在2C下比容量能達到410mAh/g。
　　3）通過高溫溶劑熱法制備了具有特殊形貌的纖維狀Fe3O4電極材料，主要研究了不同溶劑熱反應(yīng)時間對產(chǎn)物形貌及電性能產(chǎn)生的影響，研究發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)溫度為350℃，反應(yīng)時間為12h下得到的纖維狀Fe3O4具有良好的電化學(xué)性能，在電流密度為100mA/g時，循環(huán)50圈