道路石油沥青基碳包覆Fe_(3)O_(4)复合材料及其储锂性能研究

作     者：傅孝良 胡单单 赵磊 毛霖 袁小亚 FU Xiaoliang;HU Dandan;ZHAO Lei;MAO Lin;YUAN Xiaoya

作者机构：国电投重庆能源研究院有限公司重庆404100 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 

基　　金：重庆市研究生导师团队建设项目(JDDSTD2022006) 重庆交通大学-国电投重庆能源研究院有限公司合作项目(130699JX0120220030) 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2024年第55卷第10期

页      码：10157-10164页

摘      要：选取廉价的乳化沥青作为碳前驱体、以柠檬酸铁铵为铁源、氯化钠为模板,通过模板辅助法高温热解法制备了沥青衍生碳纳米片包覆Fe_(3)O_(4)复合材料(C@Fe_(3)O_(4))。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征C@Fe_(3)O_(4)复合材料的化学组成和微观结构形貌,并通过恒电流充放电测试、倍率测试、电化学阻抗、电流间歇滴定技术(GITT)等测试表征其电化学性能。结果表明,由柠檬酸铁铵在热解中产生的Fe_(3)O_(4)纳米颗粒均匀地包裹在石墨化沥青衍生碳纳米笼中;作为锂离子电池的负极时,优化的C@Fe_(3)O_(4)-3复合材料在0.1 A/g的电流密度下循环100次后保持有910.85 mAh/g的优异可逆容量,且在1 A/g的大电流密度下循环240次后仍可以保留517.76 mAh/g的可逆容量。如此出色的循环稳定性主要得益于其精心设计的结构:高度石墨化石油沥青基碳纳米笼不仅提高了Fe_(3)O_(4)材料的导电性,还有效抑制了Fe_(3)O_(4)在充放电循环过程中的体积膨胀,提供了增强的电化学稳定性。这项工作不仅实现了低成本道路石油沥青的高附加值利用,而且可以推广到应用其他氧化物负极。

主 题 词：石油沥青 Fe_(3)O_(4) 碳包覆 锂离子电池 负极 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-9731.2024.10.022

馆 藏 号：203145765...