鋰離子電池負極材料Co3O4的性能改善.pdf

1、隨著能源危機的加劇，促使儲能電池特別是鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用發(fā)展。Co3O4具有良好的電化學(xué)行為和較高的理論容量（890mAhg-1）。本論文的主要研究內(nèi)容是針對鋰離子電池3d過渡金屬氧化物負極材料存在的首次庫倫效率較低、循環(huán)性能較差的缺點，采用納米陣列、表面修飾、復(fù)合化手段改善方法，探索了提高Co3O4負極材料電化學(xué)性能的方案。
　　采用水熱與磁控濺射相結(jié)合的方法制備了Co3O4/C核殼納米線陣列電極。透射電鏡顯示Co3O4納米

2、線表面均勻包覆了一層厚度約為18nm的無定形碳層。碳層的引入提高了Co3O4納米線的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，Co3O4/C納米線的電化學(xué)性能相比于沒有碳包覆的Co3O4納米線有了很大的提高。Co3O4/C納米線電極在0.5C時首次放電比容量為1330.8mAhg-1，并且在50次循環(huán)后可逆容量還能保持有989.0mAhg-1，遠高于沒有碳包覆的Co3O4納米線電極（490.5mAhg-1）。采用兩步水熱法在泡沫鎳基體上制備了Co3O4-Ni

3、O復(fù)合納米線陣列。Co3O4-NiO復(fù)合納米線陣列在100mAg-1電流密度下首次放電容量為1563.9mAhg-1，并且容量保持率比單純的Co3O4納米線陣列好。在50次循環(huán)之后容量仍然有980.4mAhg-1，而Co3O4納米線在50次循環(huán)后容量只有810.3mAhg-1。Co3O4-NiO復(fù)合納米線陣列良好的電化學(xué)性能歸功于納米線陣列結(jié)構(gòu)及復(fù)合材料的協(xié)同作用。一方面，納米線陣列能夠使活性物質(zhì)完全浸泡到電解液中，提高了活性物質(zhì)與電解