1. 清新电源首页
  2. 学术动态
  3. 博采百家
  4. AdvancedScienceNews

3D网状FeOx/C材料: 锂离子电池电极材料

纳米尺度的过渡金属氧化物,由于理论容量高,被认为是潜在的锂离子电池负极材料。然而,循环过程中的低导电性、较大的体积效应,往往会导致电极材料中活性物质的团聚、粉化,造成电化学性能低下。碳基过渡金属氧化物作为锂离子电池负极材料具有很好的循环性能,一直是锂电方向的研究热点,尤其是3D结构碳基过渡金属复合材料,因其独特的结构而备受关注。研究人员已提出多种类型碳基过渡金属氧化物的制备,如与石墨烯、碳纳米管等材料复合,但往往受制于复杂的制备过程和高昂的成本,很难实现商业化。因此,用简单的方法合成3D结构的碳基过渡金属氧化物材料,并将其应用在锂离子电池电极材料上的研究备受关注。

近日,安徽师范大学耿保友教授(通讯作者)课题组开发了一种干法生产的方法来制备碳封装的3D网状FeOx/C材料,并将其应用于锂离子电池电极材料中。这种材料结合了碳及过渡金属氧化物二者的优点,展现了良好的充放电性能及循环性能,并且该方法简单可扩展。在实验过程中,研究人员用硝酸铁溶液和滤纸作为原料,其中滤纸作为碳源。通过简单的煅烧就可得到碳涂层的Fe3O4/Fe。制备出的3D网状FeOx/C具有独特的优势。首先,滤纸由具有许多羟基的纤维素组成,更高的液体吸附能力有利于煅烧后形成碳涂层结构,增强电化学性能;其次,来自滤纸的碳可以引起碳热还原形成单质Fe。增加的碳和金属Fe进一步提高了这种材料的导电性。

3D网状FeOx/C材料: 锂离子电池电极材料

这种3D网状FeOx/C的优良性能也得益于形貌和孔隙度。首先,由于碳涂层结构,避免了TMO纳米粒子直接暴露在电解液中,这样可以提高固体电解质界面(SEI)膜的稳定性;其次,由于具有高导电性的碳壳,体积效应可以减轻,这有利于提高电化学性能。值得注意的是这种复合材料可以用作锂离子的电极材料,不仅因为其良好的性能,而且合成方法简单且产量大,从而提高了该材料的实用性。


相关成果发表在Angewandte Chemie International Edition, 2017, DOI: 10.1002/anie.201707647,并被选为VIP 文章

作者:Min Li, Haoran Du, Dr. Long Kuai, Kuangfu Huang, Yuanyuan Xia and Prof. Dr. Baoyou Geng*

文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201707647/full



互动关注

Wiley Advanced Science News官方微信平台

如希望发表科研新闻或申请信息分享,请联系:ASNChina@wiley.com

关注方式:微信右上角添加朋友—公众号—搜索“AdvancedScienceNews”或下方长按识别二维码3D网状FeOx/C材料: 锂离子电池电极材料


本站非明确注明的内容,皆来自转载,本文观点不代表清新电源立场。

发表评论

登录后才能评论