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纳米多孔Fe2O3-Fe3O4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能

叶猛超 , 杨伟 , 苏长伟 , 周临星 , 李俊敏 , 郭俊明

电镀与涂饰

通过在NH4F+H2O的乙二醇溶液中阳极氧化铁箔,制备了纳米多孔结构的铁氧化物(Fe2O3-Fe3O4),然后在纳米多孔中电沉积镍,再经过400℃退火0.5 h,获得了镍与纳米多孔氧化铁的复合材料(Fe2O3-Fe3O4/Ni).考察了电流密度和时间对镍沉积的影响.用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪表征了复合材料的表面形貌、元素组成和物相,测试了其电化学性能并与未经电沉积镍的纳米多孔氧化铁(Fe2O3-Fe3O4)比较.结果表明,氧化铁由Fe2O3和Fe3O4组成.镀镍的最佳电流密度为2.0 mA/dm2,时间30s.该纳米多孔Fe2O3-Fe3O4/Ni复合材料作为锂离子电池负极材料表现出更好的电化学性能—经过50次充放电循环后的放电比容量仍有438.3mA·h/g,而Fe2O3-Fe3O4电极的放电比容量仅为110.6mA.h/g. Fe2O3-Fe3O4/Ni电极的循环稳定性和倍率性能优异.

关键词: 铁箔 , 阳极氧化 , 电沉积镍 , 纳米多孔结构 , 锂离子电池 , 负极 , 放电容量

锂离子电池Fe2O3纳米棒负极材料的制备及其电化学性能研究

付长璟 , 赵国刚 , 李爽

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).003

Fe2 O3纳米棒是由纳米尺寸颗粒组成,纳米棒的平均直径13 nm,平均长度1 mm,在0.01~3 V (vs.Li+/Li)的电压区间内,采用动电流循环考察电极材料的储锂性能和循环性能。在100 mA/g 的电流密度下稳定循环50次,Fe2 O3纳米棒电极表现出高的可逆容量576.7mAh/g 和良好的倍率性能,放电电流增大到1 A/g,其放电容量仍然保持在467 mAh/g。Fe2 O3纳米棒电极高的倍率性能和优异的循环性能是由于其宏观纳米尺寸颗粒形成的良好导电网络结构,加快了电极和电解质界面的电子和锂离子传递速率。

关键词: 锂离子电池 , 负极 , Fe2O3 , 纳米棒 , 电化学

电沉积乙炔黑/锗材料及其性能研究

张译文 , 李垚 , 强亮生 , 郝健 , 刘旭松 , 安小坤 , 赵九蓬

表面技术

目的提高锂离子电池锗基材料的电化学性能。方法采用电泳和离子液体电沉积制备乙炔黑/锗负极材料,用SEM,Raman和充放电循环等手段表征其结构和性能。结果乙炔黑/锗负极材料在0.2 C倍率下循环100次,比容量依然可达到600 mAh/g以上。结论乙炔黑/锗负极材料的电化学性能明显优于单独锗材料和碳材料。

关键词: 锂离子电池 , 负极 , 乙炔黑/锗 , 电化学性能

负极表面镀镍对镍氢电池循环寿命与内部压强的影响

邹剑平 , 高军伟 , 钟发平 , 王旭

电镀与涂饰

采用含有240 g/L NiS0_4·7H_2O、40 g/L H_3BO_3、50 g/LC_6H_5Na_3O_7·2H_2O的镀液,在镍氢电池的负极表面电沉积上一层厚度约为0.1 μm的镍层.镀镍修饰后,负极材料的电化学特性发生了明显变化,如极化电阻显著降低,使得水在负极材料上放电更加容易,改善了镍氢电池的充电行为.使用表面镀镍的负极材料后,镍氢电池的内部压强在正常充电与过充过程中都显著降低,这可能是因为镀镍层减缓了氢原子结合而变成氢气的过程;另外,镍氢电池的循环寿命也得到了延长.

关键词: 镍氢电池 , 负极 , 电镀镍 , 循环寿命 , 内压

以三维纳米多孔铜膜为集流体锡电极的制备及储锂性能

皮欧阳 , 何志顺 , 张丽莹 , 王建明 , 张鉴清 , 曹楚南

中国有色金属学报

通过一种新颖的脱合金方法制备厚度为5μm、平均孔径为200~300 nm的三维纳米多孔铜膜,制备过程涉及铜基体上镀锌层的热处理与酸浸过程。以三维纳米多孔铜膜为基体,采用阴极电沉积法制备纳米多孔结构的锡膜电极。应用扫描电子显微镜(SEM)、X 线衍射分析(XRD)和恒流充放电方法对所制备的膜电极的结构与电化学性能进行表征。所制备的多孔锡电极在0.1 C率下的首次充放电中的可逆储锂容量为864 mA×h/g,该容量已接近锡的理论容量(993 mA?h/g);在50次充放电循环后,可逆容量仍有541 mA×h/g。纳米多孔结构、纳米尺度的锡颗粒及高电子导电性的三维纳米多孔铜膜基体等因素是多孔锡电极显示较好储锂性能的主要原因。

关键词: 锂离子电池 , , 多孔铜 , 纳米多孔结构 , 负极

树脂炭包覆石墨作为锂离子电池负电极的研究

杨瑞枝 , 张东煜 , 张红波 , 徐仲榆 , 余迪华 , 何月德

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.04.023

以液相浸渍法在天然鳞片石墨(NFG)表面包覆酚醛树脂后进行热处理,制备了酚醛树脂炭包覆石墨材料.将这种材料作为锂离子电池的负极材料,运用恒电流充、放电法,粉末微电极循环伏安法考察了其在1MLiPF6/EC+DEC(1:1)电解液中的充、放电性能,并分析了工艺条件中不同热处理温度(HTT)对其充、放电性能的影响.实验结果表明,经HTT=900°C热处理的酚醛树脂炭包覆石墨材料的第三次稳定放电容量(D3)为213.75mAh/g,第三次充、放电效率(3)为88.69%,并且循环寿命较长,可作为高性能锂离子电池的负极材料.

关键词: 锂离子电池 , 负电极 , 天然鳞片石墨 , 酚醛树脂炭 , 包覆 , 充、放电性能

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