納米線陣列電極的制備及其作為鋰電負(fù)極材料的研究.pdf

1、近年來，便攜式電子設(shè)備和電動汽車的快速發(fā)展對鋰離子電池的性能提出了更高的要求，因而需要尋找高比容量、高安全性、長壽命、低成本的新型鋰離子電池負(fù)極。與傳統(tǒng)電極相比，陣列化納米結(jié)構(gòu)電極具有更好的體積膨脹包容能力、更強的電荷轉(zhuǎn)移能力以及更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)等優(yōu)點，是近年鋰離子電池負(fù)極材料研究的熱點之一。
　　本文主要從活性材料和集流體這兩個方面入手，設(shè)計并制造了幾種三維陣列化納米結(jié)構(gòu)電極用作鋰離子電池負(fù)極材料:在活性材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，通過水熱

2、法在鈦襯底上原位合成了Co3O4@SnO2@Ag三維核殼結(jié)構(gòu)電極;在集流體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面，提出了一種簡單的大規(guī)模制備金屬Co納米線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的方法，并在這基礎(chǔ)上合成了Co@SnO2納米結(jié)構(gòu)電極。以上兩種結(jié)構(gòu)的電極均表現(xiàn)出了較好的電化學(xué)性能。
　　本文的創(chuàng)新點在于:
　　1.采用水熱反應(yīng)和射頻濺射方法成功制備得到Co3O4@SnO2@Ag復(fù)合物納米線陣列，作為鋰離子電池負(fù)極材料展現(xiàn)了較好的電化學(xué)性能。當(dāng)電流密度為200 mA g

3、-1時，Co3O4@SnO2@Ag納米線陣列電極的首次庫倫效率為89.5％，50次循環(huán)后放電容量依然保持在955.2 mAhg-1，容量保持率達到94.9％，比純Co3O4和Co3O4@SnO2納米線陣列均有較大提升。
　　2.通過水熱反應(yīng)、氫熱還原和射頻濺射相結(jié)合的方法成功合成了Co@SnO2核殼結(jié)構(gòu)納米線陣列電極，該電極表現(xiàn)出了良好的充放電循環(huán)穩(wěn)定性與大電流放電性能。在電流密度為0.5C時，Co@SnO2納米結(jié)構(gòu)電極在100次