鐵基石墨烯復合材料的制備及其鋰電性能研究.pdf

1、鋰離子電池具有工作電壓高、比容量大、循環壽命長、無污染等優點，現被廣泛應用于智能手機、筆記本電腦等消費型電子產品，在高比能量的便攜式電源和動力電池等領域顯示出誘人的前景，已成為世界各國關注的焦點之一。目前廣泛采用的石墨類碳基負極材料由于理論容量較低、倍率性能較差，難以滿足動力電池的應用需要。因此，研制高比容量、高倍率和高循環穩定性的負極材料已成為促進高性能鋰離子電池技術發展的關鍵。
　　鐵基材料由于具有高的理論容量、價格便宜等優點

2、，近年來成為下一代鋰離子電池負極材料研究的熱點。本論文選取鐵基材料的兩個典型代表氧化鐵（Fe2O3）和硫化亞鐵（FeS2）作為研究對象，結合石墨烯/還原氧化石墨烯（RGO）材料的高比表面積、高穩定性和高導電率等優勢，制備鐵基石墨烯復合材料，并研究了其作為新型鋰離子電池負極材料電化學性能，開展了如下工作：
　?。?）Fe2O3/RGO復合材料的制備及其電化學性能研究：將氯化鐵溶液和氧化石墨烯（GO）溶液混合均勻后，通過一步水熱反應得

3、到具有梭形結構的Fe2O3/RGO復合材料。該方法簡單易行，且容易規?；a。所得樣品梭形結構的Fe2O3顆粒較小，尺寸均一，且均勻地負載在RGO上，Fe2O3和RGO得到了良好的復合。該復合材料表現出了較高的可逆容量和良好的循環穩定性以及較好的倍率性能，即在100 mA g-1條件下循環100次后，其可逆容量為613.3 mAh g-1，在300 mA g-1電流密度下循環200次后，其可逆容量仍達497.01 mAh g-1。相比于

4、單純的Fe2O3，Fe2O3/RGO復合材料的電化學性能得到了極大的改善。
　?。?）FeS2/RGO復合材料的制備及其電化學性能研究：將氯化鐵溶液、氧化石墨烯（GO）溶液和硫脲溶液混合均勻后，一步水熱法制備了多級微球FeS2/RGO復合材料，測試表明其具有優異的儲鋰性能。該復合材料形貌獨特，RGO組成了交聯的網絡結構，而FeS2則由小尺寸的塊狀晶體自組裝成微球，均勻地分布在還原氧化石墨烯片層上，或者包覆其中。這種獨特的形貌結構，