碳包覆金屬氧化物-金屬復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)商業(yè)化鋰離子電池的性能提出了更高的要求，同時(shí)隨著便攜式電子產(chǎn)品（如移動(dòng)電話、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)）、電動(dòng)汽車以及混合型電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，高比能商業(yè)化鋰離子電池(LIBs)的應(yīng)用前景尤為廣闊。另外，自2010年以來，作為鋰離子電池替代品的鈉離子電池(NIBs)迅速成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。原因在于其價(jià)格實(shí)惠，鈉資源分布廣泛，并且具有類似鋰的化學(xué)儲(chǔ)存機(jī)制?；谝陨显?，近年來，鋰/鈉離子電池的研究進(jìn)展報(bào)告日益增多。正負(fù)極材料、隔

2、膜和電解液的性質(zhì)都會(huì)影響鋰/鈉離子電池的性能，其中負(fù)極材料起到關(guān)鍵作用。當(dāng)前，鋰/鈉離子電池正極材料的研究已經(jīng)取得良好的進(jìn)展，負(fù)極材料的研究也正在如火如荼的進(jìn)行中。在負(fù)極材料的研發(fā)中，納米結(jié)構(gòu)的碳包覆金屬/金屬氧化物復(fù)合材料的研究成為未來主要熱點(diǎn)。基于以上原因，本文的主要研究對(duì)象如下:
　　(1)碳包覆三氧化二鐵納米復(fù)合材料的制備與鋰電性能研究
　　三氧化二鐵具有高的理論比容量(～1000mA h g-1)，在這部分工作中，

3、梭形的三氧化二鐵作為內(nèi)核包裹在碳?xì)だ?，制備出了三氧化二鐵@碳(yolk-shell)結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效的緩沖了三氧化二鐵在充放電過程中體積膨脹所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)粉化，防止了電解液與三氧化二鐵的直接接觸，同時(shí)高導(dǎo)電性的碳?xì)ぴ黾恿瞬牧系碾娀瘜W(xué)穩(wěn)定性。因此，該材料表現(xiàn)出高的比容量、高庫倫效率以及循環(huán)穩(wěn)定性。
　　(2)碳包覆金屬銻復(fù)合材料的制備與鈉電性能研究
　　在這部分工作中，我們以石墨烯和酒石酸為碳材料的前驅(qū)體