Fe2O3/C锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究

TM242%TM912.9; 以纳米Fe2O3和乙炔炭黑为原料,通过加入不同质量分数(25％,35％,45％,55％)的乙炔炭黑制备出了 Fe2O3/C负极材料,研究了乙炔炭黑占比对Fe2O3/C负极材料的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响.结果表明,Fe2O3/C负极材料具有较高的结晶度,属于六方晶系结构,呈现出微球状颗粒,掺入适量的乙炔炭黑后改善了 Fe2O3颗粒分布的均匀性,Fe2O3纳米颗粒被乙炔炭黑连接起来,形成了致密均匀的网格结构.以Fe2O3/C为负极材料制备了 CR2025型纽扣电池,随着乙炔炭黑掺杂量的增大,Fe2O3/C负极材料的首次放电容量表现出先增大后降低的趋势,当乙...

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Published in功能材料 Vol. 54; no. 10; pp. 10175 - 10230
Main Authors 刘科, 钟志成
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 低维光电材料与器件湖北省重点实验室,湖北襄阳 441000 2023
湖北文理学院物理与电子工程学院,湖北襄阳 441000%低维光电材料与器件湖北省重点实验室,湖北襄阳 441000
Subjects
acetylene carbon black
negative electrode material
lithium ion battery
electrochemical per-formance
锂离子电池
Fe2O3/C
电化学性能
负极材料
乙炔炭黑
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Summary:TM242%TM912.9; 以纳米Fe2O3和乙炔炭黑为原料,通过加入不同质量分数(25％,35％,45％,55％)的乙炔炭黑制备出了 Fe2O3/C负极材料,研究了乙炔炭黑占比对Fe2O3/C负极材料的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响.结果表明,Fe2O3/C负极材料具有较高的结晶度,属于六方晶系结构,呈现出微球状颗粒,掺入适量的乙炔炭黑后改善了 Fe2O3颗粒分布的均匀性,Fe2O3纳米颗粒被乙炔炭黑连接起来,形成了致密均匀的网格结构.以Fe2O3/C为负极材料制备了 CR2025型纽扣电池,随着乙炔炭黑掺杂量的增大,Fe2O3/C负极材料的首次放电容量表现出先增大后降低的趋势,当乙炔炭黑的掺杂量为45％(质量分数)时,Fe2O3/C负极材料的首次放电容量达到最大值483.6 mAh/g.随着循环次数的增加,电池放电比容量衰减逐渐增大,放电过程中电压在0.15 V附近出现了较宽的放电平台,在达到30次充放电循环时,当乙炔炭黑的掺杂量为45％(质量分数)时,Fe2O3/C负极材料的放电比容量降低至115.6 mAh/g,保持率最高为23.91％,经过0.5,1.0,2.0和3.0 C的电流密度放电后,再将电流密度给定到0.5 C时,电池的放电容量变化较小,具有优异的倍率性能.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.10.025