郭德超
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曾燮榕
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邓飞
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邹继兆
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盛洪超
新型炭材料
以天然鳞片石墨为原料,利用电泳插层法制备出具有适当膨胀体积的微膨石墨,石墨的结构缺陷增多,具有较大的比表面积和增大的石墨层间距. 微膨石墨的可逆容量可以达到521 mAh/g;在0. 2 C倍率循环充放电30次容量最佳可保持在99%以上,在1. 0 C循环50次其容量可稳定在188 mAh/g,且表现出良好的倍率性能. 微膨石墨电化学性能的改善得益于其具有适当的比表面积及内部结构的改变. 交流阻抗测试显示微膨石墨的SEI膜阻抗和电荷传递阻抗小于鳞片石墨,具有良好的电化学活性.
关键词:
微膨石墨
,
负极材料
,
倍率性能
,
循环稳定性
郭德超
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曾燮榕
,
邓飞
,
邹继兆
,
盛洪超
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11736
通过对两种天然鳞片石墨进行微膨胀处理得到微膨石墨,然后以微膨石墨为基体采用化学气相沉积(CVD)法于微膨石墨的孔洞结构中原位生长碳纳米管,制备了碳纳米管/微膨石墨复合负极材料.电化学测试结果表明两种复合材料分别具有443和477 mAh/g的首次可逆容量.两种复合材料在0.2C倍率下循环充放电30次后容量均能保持95％以上;在1C下循环充放电50次后,可逆容量分别稳定在259和195 mAh/g.微膨胀处理形成的微纳米级孔洞以及原位碳纳米管的网络结构,提供了更多的储锂空间,并能够有效地缓冲电极材料在充放电时的体积变化;电解质溶液浸润在纳米孔洞中,有利于缩短锂离子的扩散路径,提高倍率循环性能;同时原位生长的类似常春藤形的碳纳米管可以起到桥梁的作用,避免“孤岛”的形成,增强了复合材料的导电性能.
关键词:
微膨石墨
,
碳纳米管
,
负极材料
,
倍率性能
,
循环稳定性
