靜電紡絲法制備Fe3O4和ZnMn2O4納米材料及其儲(chǔ)鋰性能研究.pdf

1、鋰離子電池作為化學(xué)電源的一種，已被廣泛應(yīng)用于生活中各個(gè)領(lǐng)域。然而，受到石墨負(fù)極材料容量(372 mA h g-1)的制約，其無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求。研究人員致力于尋找新的電極材料取代石墨，在提高電極容量的同時(shí)增加其循環(huán)壽命。過(guò)渡金屬氧化物由于具備獨(dú)特的電化學(xué)性能而被作為一種有前景的電極材料。然而，導(dǎo)電性差、體積膨脹等問(wèn)題制約了其商業(yè)應(yīng)用。目前，研究人員采用材料納米化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、摻雜等手段來(lái)解決上述問(wèn)題。
　　本論文主要論述了靜

2、電紡絲制備納米級(jí)過(guò)渡金屬氧化物及其復(fù)合物的方法以及材料在鋰離子電池負(fù)極應(yīng)用上的儲(chǔ)鋰性能研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)制備Fe3O4/C納米線(xiàn)。材料的形貌和結(jié)構(gòu)由SEM，TEM，XRD，TGA，BET等手段進(jìn)行表征。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，制備的Fe3O4/C納米線(xiàn)形貌均勻且連續(xù)，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)微米，直徑約為120 nm。納米線(xiàn)中的Fe3O4顆粒鑲嵌在無(wú)定形碳納米線(xiàn)中，顆粒的直徑在5-10 nm之間。Fe3O4/C電極的首次放

3、電容量為876.6 mA h g-1。經(jīng)過(guò)100個(gè)循環(huán)后，其可逆容量仍能保持在508.2 mA h g-1。該電極同時(shí)具備較好的倍率性能和容量恢復(fù)性能。電極良好的電化學(xué)性能主要?dú)w功于其有效的碳保護(hù)結(jié)構(gòu)。
　　(2)運(yùn)用靜電紡絲技術(shù)制備得到帶褶皺的ZnMn2O4納米片。本文采用調(diào)節(jié)退火時(shí)升溫速率的方法控制材料的形貌，最終成功的合成了帶褶皺狀的納米片。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，論文中提出了該種材料特殊結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理并且通過(guò)熱重分析證實(shí)了形成機(jī)理的