α-Fe-,2-O-,3-,Co-,3-O-,4-和NiO納米管的制備、表征與應(yīng)用.pdf

1、本論文開展了Ⅷ族元素Fe、Co、Ni氧化物納米管的制備、表征及其在鋰離子電池和氣體傳感器方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。主要內(nèi)容包括： (1)以無機鹽Fe(NO3)3·9H2O的水溶液為前驅(qū)體，陽極氧化鋁為模板，直接加熱分解制備了高純度的α-Fe2O3納米管陣列。并探討了升溫速率，硝酸鹽的濃度及加熱溫度對產(chǎn)物形貌的影響。Fe、Co、Ni同屬于Ⅷ族元素，具有性質(zhì)上的相似性，在成功制備α-Fe2O3納米管的基礎(chǔ)上，采用類似的方法制備了Co3O4

2、和NiO納米管。 (2)考慮到納米管的獨特結(jié)構(gòu)和納米級α-Fe2O3、Co3O4和NiO在鋰離子電池負極材料方面的潛在應(yīng)用，將所制備的α-Fe2O3，Co3O4和NiO納米管組裝成模擬電池，對其電化學(xué)性能進行了較詳盡的探討。實驗結(jié)果表明它們均具有較高的初始容量和較好的循環(huán)性能，當(dāng)電流密度為100mA·g-1時，α-Fe2O3納米管電極的首次放電容量為1415mAh·g-1，以100％深度放電，循環(huán)100周后，容量仍可達到510m

3、Ah·g-1，高于石墨電極的放電容量(372mAh·g-1)。 Co3O4和NiO納米管電極也具有較高的初始容量和較好的循環(huán)性能，且其電化學(xué)性能均優(yōu)于相應(yīng)的納米粒子或納米棒電極。這是由于納米管的獨特結(jié)構(gòu)使表面原子比例增加，電極活性得到提高。 (3)納米級α-Fe2O3作為一種穩(wěn)定性較好的氣敏材料，近年來成為研究熱點。將所制備的α-Fe2O3納米管與α-Fe2O3納米粒子對氣體的敏感度進行了對比，結(jié)果表明，作為氣敏元件，α