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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤基石墨烯/Fe2O3自支撑电极的制备及其储锂性能

作者(Author):

  • 张亚婷
  • 李可可
  • 任绍昭
  • 张永玲
  • 刘国阳
  • 周安宁

作者单位:

  • 西安科技大学 化学与化工学院
  • 自然资源部 煤炭资源勘查与综合利用重点实验室

关键词:

  • 石墨烯
  • 三氧化二铁
  • 锂离子电池
  • 负极材料
  • 动力学
  • 摘要
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基于煤炭开发新型碳纳米材料,用于增强过渡金属氧化物电化学性能,构筑高比容量、高稳定性锂离子电池负极材料具有巨大的应用潜力。以太西无烟煤为碳质前体,采用高温石墨化-化学氧化策略制备得到煤基氧化石墨烯(CGO),并通过原位电沉积技术构建了煤基石墨烯/三氧化二铁(CG/Fe2O3)自支撑复合材料。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)等手段对产物的形貌结构和物相组成进行了表征。结果表明,所制备的CG/Fe2O3复合材料呈现分级多孔自支撑结构;将其直接作为锂离子电池负极,在1.0 A/g大电流密度下,具有1156 mAh/g的高可逆容量,容量保持率达88.9%;当电流密度提升至5.0 A/g时,容量仍可保持在1074 mAh/g左右,展现出优异的倍率性能。这种出色的储锂性能源于分级自支撑负极的宏观设计,其赋予CG/Fe2O3更加稳定的空间结构和通畅的Li+传输通道,能够有效改善Fe2O3充放电过程中的体积变化,加速锂化/脱锂动力学。

张亚婷,李可可,任绍昭,张永玲,刘国阳,周安宁.煤基石墨烯/Fe_(2)O_(3)自支撑电极的制备及其储锂性能[J/OL].煤炭学报:1-10[2021-03-11].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.QJ21.1777
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