鎳、鈷摻雜錳酸鋰-還原氧化石墨烯復(fù)合材料及其鋰電性能研究.pdf

1、利用氧化石墨烯(GO)為載體，水熱法一步合成錳酸鋰/石墨烯復(fù)合材料，并對(duì)錳酸鋰/石墨烯材料進(jìn)行摻雜，將合成的納米復(fù)合材料作為鋰離子電池正極材料進(jìn)行測(cè)試，并進(jìn)一步的研究分析。
　　首先合成了錳酸鋰/石墨烯(LMG)復(fù)合材料，錳酸鋰負(fù)載在石墨烯片上，對(duì)材料進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、拉曼光譜、X射線光電子能譜(XPS)、透射電鏡(TEM)和能量色散X射線光譜分析(EDX)等各項(xiàng)表征以及作為鋰離子電池陰極材料對(duì)其電化學(xué)性能的測(cè)試。結(jié)果表

2、明，該材料初次放電比容量達(dá)到137 mAh·g-1，0.5 C倍率下經(jīng)過(guò)150次充放電循環(huán)，依然保持在大約110mAh·g-1;倍率性能也比沒(méi)有石墨烯的純錳酸鋰材料要好，也比通過(guò)機(jī)械混合法制備的錳酸鋰石墨烯材料的要好。這也正說(shuō)明，石墨烯材料對(duì)于鋰離子電池陰極材料性能的提升有很大的幫助。
　　其次，因?yàn)榕c石墨烯復(fù)合的錳酸鋰材料在循環(huán)性能上不是很理想，在水熱合成的步驟中引入鎳離子，對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行摻雜。對(duì)材料進(jìn)行了X射線衍射、拉曼光譜、

3、X射線光電子能譜、透射電鏡和能量色散X射線光譜分析等各項(xiàng)表征以及作為鋰離子電池陰極材料對(duì)其電化學(xué)性能的測(cè)試。通過(guò)能量色散光譜分析可知，鎳元素均勻地?fù)诫s在錳酸鋰/石墨烯材料中。電化學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，鎳離子摻雜后的復(fù)合材料，犧牲了材料的部分容量，但是提高了材料的循環(huán)穩(wěn)定性。在0.5 C倍率下充放電循環(huán)150次之后，比容量保持初始容量的87％。這說(shuō)明適當(dāng)摻雜有利于提高材料的穩(wěn)定性。
　　最后，因?yàn)閾诫s后比容量損失一部分，而穩(wěn)定性雖然有