編號：NMJS08921
篇名：Fe2O3/C鋰離子電池負極材料的制備及電化學(xué)性能研究
作者：劉科 鐘志成
關(guān)鍵詞： Fe2O3/C 鋰離子電池 負極材料 乙炔炭黑 電化學(xué)性能
機構(gòu)： 低維光電材料與器件湖北省重點實驗室 湖北文理學(xué)院物理與電子工程學(xué)院
摘要： 以納米Fe2O3和乙炔炭黑為原料,通過加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(25%,35%,45%,55%)的乙炔炭黑制備出了Fe2O3/C負極材料,研究了乙炔炭黑占比對Fe2O3/C負極材料的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌及電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,Fe2O3/C負極材料具有較高的結(jié)晶度,屬于六方晶系結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出微球狀顆粒,摻入適量的乙炔炭黑后改善了Fe2O3顆粒分布的均勻性,Fe2O3納米顆粒被乙炔炭黑連接起來,形成了致密均勻的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。以Fe2O3/C為負極材料制備了CR2025型紐扣電池,隨著乙炔炭黑摻雜量的增大,Fe2O3/C負極材料的首次放電容量表現(xiàn)出先增大后降低的趨勢,當(dāng)乙炔炭黑的摻雜量為45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,Fe2O3/C負極材料的首次放電容量達到最大值483.6 mAh/g。隨著循環(huán)次數(shù)的增加,電池放電比容量衰減逐漸增大,放電過程中電壓在0.15 V附近出現(xiàn)了較寬的放電平臺,在達到30次充放電循環(huán)時,當(dāng)乙炔炭黑的摻雜量為45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時,Fe2O3/C負極材料的放電比容量降低至115.6 mAh/g,保持率最高為23.91%,經(jīng)過0.5,1.0,2.0和3.0 C的電流密度放電后,再將電流密度給定到0.5 C時,電池的放電容量變化較小,具有優(yōu)異的倍率性能。
