ZnO復(fù)合薄膜作為鋰離子電池負(fù)極的研究.pdf

1、ZnO薄膜由于導(dǎo)電性不好，脫嵌鋰過程體積效應(yīng)較大，因此電化學(xué)性能不佳。本課題通過ZnO薄膜與其他物質(zhì)進(jìn)行復(fù)合有效的改善其循環(huán)性能和倍率性能。利用蒲公英形貌的ZnO薄膜制備出兩類ZnO復(fù)合薄膜：一類是ZnO薄膜與單質(zhì)元素C和Cu復(fù)合，分別制備出ZnO-C復(fù)合薄膜、ZnO-Cu-C復(fù)合薄膜；另一類則是 ZnO與四種過渡金屬氧化物（MnO、CoO、 TiO2、 Fe2O3）復(fù)合制得 ZnO-MO薄膜。利用XRD、SEM、EDS、TEM、Ram

2、an等測(cè)試手段研究復(fù)合薄膜的物質(zhì)組成和微觀形貌，并通過恒流充放電和循環(huán)伏安曲線來研究其電化學(xué)性能。
　　ZnO-C復(fù)合薄膜在234 mA/g倍率下循環(huán)50次之后脫鋰容量維持在509 mA·h/g，ZnO-Cu-C復(fù)合薄膜在234 mA/g倍率下循環(huán)50之后脫鋰容量維持在468 mA·h/g。性能提高原因在于通過復(fù)合單質(zhì)C、Cu，能提高薄膜的電子導(dǎo)電性能，另外復(fù)合C能有效緩解體積效應(yīng)，而復(fù)合Cu可以促進(jìn)Li2O的分解。
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3、二類薄膜通過復(fù)合過渡金屬氧化物可以有效的維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。ZnO-MnO-C復(fù)合薄膜、ZnO-CoO-C復(fù)合薄膜首次放電形成的金屬M(fèi)n和Co能促進(jìn)Li2O分解，前者234 mA/g倍率循環(huán)50次之后脫鋰容量為475.5 mA·h/g，后者234 mA/g倍率循環(huán)50次之后脫鋰容量為533 mA·h/g。ZnO-TiO2-C復(fù)合薄膜中TiO2主要是維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，234 mA/g倍率循環(huán)50次后脫鋰容量有437 mA·h/g。而ZnO-Fe