石墨烯納米帶-納米二氧化錫和二氧化鈦復(fù)合物的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究.pdf

1、可充電的鋰離子電池具有能量密度高、工作電壓高、自放電小和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和可再生能量系統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置。電極材料對(duì)鋰離子電池的電化學(xué)性能影響是很大的。然而目前市場(chǎng)上商業(yè)化的石墨負(fù)極材料，其理論容量?jī)H有372 mAh g-1，無(wú)法滿足市場(chǎng)上對(duì)鋰離子電池日益劇增的要求。所以研究出新的擁有較高的可逆容量、較好的循環(huán)穩(wěn)定性、穩(wěn)定的倍率性能和較好的安全性能的負(fù)極材料是具有重要意義的。
　　本論文采用水熱反應(yīng)法制備

2、出了分層結(jié)構(gòu)的石墨烯納米帶/二氧化錫復(fù)合物，該復(fù)合物中的二氧化錫嵌入石墨烯納米帶中并被其緊密包裹。本文還系統(tǒng)討論了Sn2+/GNRs比例的不同對(duì)復(fù)合物的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。二氧化錫/石墨烯納米帶-8復(fù)合物在電流密度為1000和2000 mA g-1時(shí)的放電容量為547和514 mAh g-1。更為重要的是，二氧化錫/石墨烯納米帶-8電極在循環(huán)充放電300次后，其可逆容量可以達(dá)到452 mAh g-1，庫(kù)倫效率可以接近于100％，

3、展現(xiàn)出了較高的倍率容量和循環(huán)穩(wěn)定性。石墨烯納米帶作為基底材料，不僅可以提高電極材料的導(dǎo)電性、避免二氧化錫顆粒的團(tuán)聚，還可以緩解二氧化錫在充放電過(guò)程中嚴(yán)重的體積變化和抑制電極材料粉化。
　　本文采用水熱反應(yīng)法制備出多孔球狀的石墨烯納米帶/納米二氧化鈦復(fù)合物。該復(fù)合物中同時(shí)存在銳鈦礦型的二氧化鈦和二氧化鈦（B）兩種晶型。石墨烯納米帶的緊密纏繞可以有效地抑制納米管狀二氧化鈦的形成。石墨烯納米帶的加入不僅提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性，還提高了其

4、在循環(huán)充放電過(guò)程中的循環(huán)穩(wěn)定性，從而使復(fù)合物擁有出色的電化學(xué)性能。在充放電倍率為10 C(1 C=335 mA g-1)下循環(huán)1400次后，其容量仍然可以保持在131 mAh g-1，庫(kù)倫效率高達(dá)99.2%，展現(xiàn)了較高的倍率容量和較好的循環(huán)性能。
　　本文通過(guò)水熱反應(yīng)法、溶膠凝膠法和溶劑擴(kuò)散法制備出了核殼結(jié)構(gòu)的二氧化錫@二氧化鈦/石墨烯納米帶復(fù)合物。厚度約為40 nm的二氧化鈦殼層均勻地包覆在空心二氧化錫納米球的表面，而在靜電引力