碳包覆碳酸钴锂离子电池负极材料的制备及电化学性能.pdf

《碳包覆碳酸钴锂离子电池负极材料的制备及电化学性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao1AugustActa．一Chim．Sin．2015，31(8)，1521—1526152l[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB20l506081www．whxb．pku．edu．cn碳包覆碳酸钴锂离子电池负极材料的制备及电化学性能孙雪梅高立军(苏州I大学物理光电。能源学部，江苏苏州215006)摘要：以葡萄糖作为碳源，通过简单的水热反应获得菱形碳包覆碳酸钴(COCO。／C)复合材料，并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学性能．晶型和表面形貌通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM

2、)进行表征，用热重一差热分析法(TG-DTA)来测试CoCO。／C材料中碳的含量，用拉曼光谱分析无定型碳的存在．Barrett—Joyner—Halenda(BJH)则用来分析材料的孔径分布情况．实验表明，碳包覆不仅在CoCO。颗粒表面包覆了一层无定性碳，使得CoCO材料在充放电过程中保持结构的稳定性，也形成了一些大约30nm左右的介孔，这种孔的存在有助于电解液中离子的传输，从而提高材料的电化学性能．电极材料在0．90C(1．00C=450mA·g)倍率下进行循环测试，500次后的容量仍保持在539mAh·g一，显示出了较好的循环性能．当增加到3．00C倍率时CoCO／C容量为130

3、mAh·g～，再恢复到0．15C倍率时容量依然能够达到770mAh·g_，表现出了CoCO。／C具有良好的稳定性．关键词：CoCO。：锂离子电池：碳包覆：电化学性能：负极材料中图分类号：0646PreparationandElectrochemicalPropertiesofCarbon-CoatedCoC03asanAnodeMateriaIforLithiumlonBatteriesSUNXue．MeiGA0Li．Jun(CollegeofPhysics,OptoelectronicsandEnergy,SoochowUniversity,Suzhou21500~JiangsuP

4、rovince,P．R．China)Abstract：Diamond—shapedcarbon-coatedCoCO3(CoCO3，C)particleswerepreparedbyasimpiehydrothermaImethod，andcarboncoatingwasrealizedusingglucoseasthecarbonsource．ThisstudyfocusesontheelectrochemicaIperformanceofCoCOjcasananodemateria1．ItssurfacemorphologyandcrystalIatticestructurewe

5、recharacterizedbyX-raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．Thecontentandstructureofthecarboncoatinglayerwerefurtherinvestigatedbythethermogravimetry—differentialthermalanalysis(TG—DTA)techniqueandRamanspectroscopy．Theporesizedistributionwaschar

6、acterizedusingtheBarrett．Joyne卜HaIenda(BJH)method．TheresultsshowthatthecarboncoatingprocesscreatesnotonlyaIayerofamorphouscarbononthesurfaceofCoCO3，butalsoaporousstructurewithporesizeof-30nm．Theamorphouscarbonlayerenhancesthestructuralstabilityduringthecharginganddischargingprocess，andtheporous

7、structurefacilitatesthemovementof{onsintheelectrolyte，andthusimprovesitselectrochemicaIperformance．Whenthecyclingperformancewastestedfor500cycles，thisCoC0jcmaterialmaintainedacapacityof539mAh·gat0．90C(1．00C=450mA·g)，showingitsexce