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《搖鈴狀Fe3O4@C復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征及其儲(chǔ)鋰性能研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第33卷第3期電子顯微學(xué)報(bào)VoL33．No．32014年6月JournalofChinese"ElectronMicroscopySociety2014-06文章編號(hào)：1000-6281(2014)03-0209-06搖鈴狀Fe3O4@C復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征及其儲(chǔ)鋰性能研究劉美梅，陳國新(1．中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所，福建福州350002；2．中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，浙江寧波315201)摘要：本文采用簡易濕化學(xué)法制備新穎的搖鈴狀Fe，O@C納米復(fù)合材料。利用x射線衍射儀(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)技術(shù)對(duì)其形貌、成分及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，
2、并對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行電池性能測試。結(jié)果表明，由于Fe，0@C納米復(fù)合材料獨(dú)特的搖鈴狀結(jié)構(gòu)，其作為鋰離子電池負(fù)極表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和較高的比容量。關(guān)鍵詞：搖鈴狀Fe304@C；TEM；XRD；循環(huán)穩(wěn)定性；比容量中圖分類號(hào)：TB383；TG115．215．3；TG115．23文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969／j．1000-6281．2014．03．003鋰離子電池作為電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車以及射線衍射儀和掃描透射電鏡(STEM)對(duì)其相組成、新興智能電網(wǎng)的主要?jiǎng)恿碓?，是一種新能源電池，成分及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)該納米復(fù)合材料進(jìn)具有廣闊
3、的應(yīng)用前景。研發(fā)環(huán)境友好、高能量密度、行了儲(chǔ)鋰性能測試。高功率密度和長循環(huán)性能的新型鋰電池引起研究者1實(shí)驗(yàn)材料與方法的廣泛關(guān)注_1j。Fe，O作為鋰離子電池負(fù)極材料，由于其具有高理論容量，價(jià)格低和環(huán)境友好等特1．1Fe3o4@C的制備點(diǎn)被人們廣泛研究。Fe0的儲(chǔ)鋰機(jī)制來源于1．35g六水合氯化鐵和3．6g乙酸鈉溶解在50Fe0和Li離子之間可逆的電化學(xué)轉(zhuǎn)換反應(yīng)。然mL乙二醇中并攪拌30min。所得到的溶液轉(zhuǎn)移到而，在充放電反應(yīng)過程中FeO材料產(chǎn)生大的體積100mL水熱釜中，200℃反應(yīng)8h。所得產(chǎn)物用去膨脹和收縮，導(dǎo)致電極容量快速下降，影響其在鋰離離子水和乙
4、醇多次清洗，在8O℃下過夜烘干得到子電池中的實(shí)際使用。目前，將Fe，O和碳材料進(jìn)Fe3O4微球。把200mg的Fe3O4微球加入到100行復(fù)合可有效提高Fe，0的電化學(xué)性能：碳層不但mL0．1mol／L的HC1水溶液中，超聲處理30min。能夠提高Fe0的導(dǎo)電性，而且能有效緩沖Fe，O經(jīng)過去離子水洗滌后，上述Fe，O微球重新分散在在充放電循環(huán)過程中的體積變化，起到阻止顆粒團(tuán)含有乙醇(142．8mL)、去離子水(20mL)和氨水聚的作用。FeO／C復(fù)合材料在循環(huán)過程中有著良(6．20mL，28％wt．)的混合溶液中，超聲1h得到均好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可表現(xiàn)出高的比
5、容量和優(yōu)異的循勻懸濁液。然后，在機(jī)械攪拌下逐滴加入3mL硅酸環(huán)性能。最近，一種新穎的搖鈴狀金屬氧化物碳復(fù)四乙酯和8mL乙醇的混合液。反應(yīng)8h后，繼續(xù)逐合材料(包括Fe，O、SnO和CoO等)引起人們的滴加入0．8mL氨基丙基三乙氧基硅烷和8mL乙醇興趣。這種獨(dú)特的構(gòu)型不但可以提供內(nèi)部空余體積的混合液，繼續(xù)反應(yīng)12h。最終產(chǎn)物經(jīng)過磁力分離，來容納金屬氧化物的體積變化，而且其碳層可阻止用去離子水和乙醇清洗多次后，在80℃下烘干12h活性物質(zhì)的團(tuán)聚，因此能顯著提高復(fù)合材料的循環(huán)得到樣品，標(biāo)記為FeO@SiO：。性能～]。150mgFe3O4@SiO2分散在10mL
6、0．25mol／L本文成功采用簡單濕化學(xué)方法制備了新穎的搖葡萄糖水溶液中，超聲30min。將上述懸濁液轉(zhuǎn)移鈴狀FeO@C納米復(fù)合材料(FeO@C)，利用x到25mL水熱釜中，180℃反應(yīng)6h。冷卻后，得到收稿日期：2014—01—15；修訂日期：2014—02—14基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．21271170)．通訊作者：劉美梅(1982一)，女(漢族)，福建泉州人，碩士，工程師．E—mail：liumm@~irsm．a(chǎn)c．cn214電子顯微學(xué)報(bào)J．Chin．Electr．Microsc．Soc第33卷化，從而保持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)，碳層不但可
7、以提InternationalEdition，2007，47(18)：2930—2946．高復(fù)合材料的導(dǎo)電性，而且能夠阻止FeO在循環(huán)[4]YangZhenguo，ZhangJianlu，MichaelCW，eta1．過程中發(fā)生團(tuán)聚，所以Fe。O@C復(fù)合材料整體上Electrochemicalenergystorageforgreengrid[J]．ChemRev，2011，111：3577—3613．表現(xiàn)出較為良好的鋰電池充放電性能。[5]ChenJS，ZhuT，YangXH，eta1．Top—down3結(jié)論fabricationof僅一Fe2O3sing
8、le-crystalnanodiscsandmicr
