Fe3O4和C復(fù)合納米材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究.pdf

1、近年來(lái)，由于大量使用石油等一些礦物能源而引起了越來(lái)越多的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，引起了人們的廣泛關(guān)注。鋰離子電池由于小而輕、使用壽命長(zhǎng)、高電壓、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，它的出現(xiàn)為能量?jī)?chǔ)存器的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的空間。在鋰離子負(fù)極材料中，比如Fe3O4,由于具有較高的理論容量、在自然界含量豐富、成本低、且綠色環(huán)保而吸引了大批研究者的關(guān)注。本文主要是對(duì)基于Fe3O4/C兩種復(fù)合材料進(jìn)行了制備、表征及其儲(chǔ)鋰性能的測(cè)試，探索其在能量?jī)?chǔ)存中的應(yīng)用前景。其主要內(nèi)

2、容如下：
　　采用單噴口靜電紡絲法基于相分離原理一步法制備了Fe3O4/C的復(fù)合納米管。首先將乙酰丙酮鐵和礦物油均勻的溶解在PAN和DMF中，形成穩(wěn)定的前驅(qū)體溶液，然后通過(guò)靜電紡絲裝置制備Fe(acac)3/PAN，最后再經(jīng)過(guò)空氣中250度固化和氬氣中600度熱處理后得到Fe3O4/C復(fù)合納米管。將得到的Fe3O4/C復(fù)合納米管進(jìn)行了SEM、TEM、Raman、XPS、BET和XRD等表征。通過(guò)表征發(fā)現(xiàn)，直徑大約為10到100 n

3、m Fe3O4納米顆粒均勻的嵌入在高導(dǎo)電性的碳壁中。最后，探討了中空管狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理和測(cè)試了其循環(huán)性能。測(cè)試數(shù)據(jù)說(shuō)明，合成的Fe3O4/C納米管比Fe3O4/C納米纖維擁有更好的電化學(xué)性能，作鋰電負(fù)極也更具優(yōu)越性。
　　制備Fe3O4/CNT復(fù)合材料。首先，采用溶劑熱法一步合成Fe3O4微球，然后讓APS修飾合成的高結(jié)晶度的Fe3O4微球使其表面帶上正電荷。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)酸化處理的MWCNT其表面將帶上負(fù)電荷。表面帶正電的Fe3