聚丙烯酸修饰的Fe3O4@C核壳型微球的制备及其在锂离子电池负极中的电化学性能

删除或更新信息，请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

本站小编 Free考研考试/2022-01-01

朱琳¹，王芳宇¹，李洁²，马扬洲¹，宋广生¹，夏爱林^1*

1. 安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山 2430022 安徽建筑大学材料与化学工程学院，安徽合肥 230601

收稿日期:2019-10-09修回日期:2019-12-21出版日期:2020-09-22发布日期:2020-09-23
通讯作者:夏爱林

基金资助:安徽省自然科学基金项目;国家自然科学基金项目

Synthesis of polyacrylic-acid-modified Fe₃O₄@C core–shell microspheres for lithium-ion battery anodes and their electrochemical properties

Lin ZHU¹, Fangyu WANG¹, Jie LI², Yangzhou MA¹, Guangsheng SONG¹, Ailin XIA^1*

1. School of Materials Science and Engineering, Anhui University of Technology, Ma?anshan, Anhui 243002, China2. School of Materials and Chemical Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei, Anhui 230601, China

Received:2019-10-09Revised:2019-12-21Online:2020-09-22Published:2020-09-23

摘要/Abstract

摘要： 锂离子电池作为最有前途的储能技术之一，因具有循环寿命长、能量密度大、自放电率低、热稳定性能好、记忆效应不明显等优势，已成为新型能源领域的研究热点。本工作以聚丙烯酸(PAA)修饰的粒径约250 nm的Fe3O4微球为核，葡萄糖为碳源，通过水热法制备了Fe3O4@C核壳型微球，研究其作为锂离子电池负极材料的电化学特性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重(TGA–DTA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等手段对其表征，并通过循环伏安特性曲线、循环性能曲线、倍率性能曲线，充放电平台曲线和阻抗及其拟合曲线等研究其电化学性能。结果表明，制备的聚丙烯酸(PAA)修饰的Fe3O4@C核壳型微球球状完整，粒径均一，平均尺寸约310 nm，碳层表面光滑，包覆均匀，平均厚度约30 nm。Fe3O4@C的核壳结构有效缓解了恒流充放电过程中的体积膨胀，避免了晶体结构的快速坍塌。PAA中大量的羧基基团对Fe3O4起到表面改性的作用，有效避免了颗粒团聚，保证了良好的分散性。碳的有效包覆可改善Fe3O4材料作为锂离子电池负极材料的离子和电子电导，增加其比容量、库伦效率和循环稳定性。Fe3O4@C核壳型微球在100 mA/g电流密度下，恒流充放电循环370圈后，仍能保持655 mAh/g放电比容量，约为首次放电的50%，具有良好的容量保持率。

引用本文

朱琳王芳宇李洁马扬洲宋广生夏爱林. 聚丙烯酸修饰的Fe₃O₄@C核壳型微球的制备及其在锂离子电池负极中的电化学性能[J]. 过程工程学报, 2020, 20(9): 1114-1120.
Lin ZHU Fangyu WANG Jie LI Yangzhou MA Guangsheng SONG Ailin XIA. Synthesis of polyacrylic-acid-modified Fe₃O₄@C core–shell microspheres for lithium-ion battery anodes and their electrochemical properties[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(9): 1114-1120.

使用本文

0
/ / 推荐
导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX
链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.219340
http://www.jproeng.com/CN/Y2020/V20/I9/1114

参考文献

相关文章 15

[1]	吴锦绣贾恒俊贾慧灵李梅柳召刚郭京. 纳米荧光粉YPO4:2%Sm³⁺水热工艺条件的优化及荧光性能[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 583-590.
[2]	刘桐桐王凯陈永修韩永生. 有机添加剂对超级电容器中水系电解液理化性能的影响[J]. 过程工程学报, 2019, 19(6): 1242-1249.
[3]	吴楠吴颉苗春宇马光辉安文琪. 基于纳米氢氧化铝颗粒的Pickering乳液制备[J]. 过程工程学报, 2019, 19(6): 1220-1227.
[4]	史忠祥王晶卢杨关昕时军戴丽静刘冰倩. 干燥方式对NaY(WO₄)₂:Dy³⁺, Eu³⁺荧光粉粒度及上转换发光性能的影响[J]. 过程工程学报, 2019, 19(2): 323-328.
[5]	宋一涵李洪枚马淑花王晓辉穆小占郑诗礼. 钾长石提钾及制备复合肥料的研究进展[J]. 过程工程学报, 2018, 18(2): 241-257.
[6]	李慧梁亚琴毛晓明. Ba_1-x-1.5ySr_xMoO₄:ySm³⁺红色荧光粉的水热法合成及发光性能[J]. 过程工程学报, 2017, 17(4): 839-844.
[7]	赵金花王宇松陈武华王春梅张汉强许惠瓶罗江水. 制备条件对锗酸盐分子筛形貌及晶型的影响[J]. 过程工程学报, 2017, 17(3): 619-625.
[8]	隋春红王昭懿韦雨清王程. 以静电纺PAA/PVA纤维膜为载体活化酯法固定葡萄糖淀粉酶[J]. 过程工程学报, 2016, 16(3): 494-499.
[9]	常建霞酒红芳焦红倩张少梅武世梅宋霜. 三维氧化石墨烯-Ag/泡沫镍复合材料的制备及其电化学性能[J]. 过程工程学报, 2016, 16(2): 341-345.
[10]	郑璐晋日亚孙友谊马骏. 液相剥离石墨烯的制备及其电化学性能[J]. 过程工程学报, 2016, 16(2): 346-350.
[11]	王雅静李娟娟肖林久谢颖魏蕾. Sm3+掺杂GdVO4荧光材料的制备及其上转换发光性能[J]. 过程工程学报, 2016, 16(1): 176-180.
[12]	刘强徐瑞东何世伟. 化学镀铜体系的电化学性能[J]. 过程工程学报, 2016, 16(1): 125-131.
[13]	李洋洋马淑花王建宇王晓辉郑诗礼. 粉煤灰预脱硅液动态水热合成硅酸钙晶须的影响因素[J]. 过程工程学报, 2016, 16(1): 156-163.
[14]	王亚蕾张立新. 中空ZnFe2O4微球的合成及其电化学性能[J]. , 2015, 15(1): 169-173.
[15]	宋金玲任文强张胤. 片状花形ZnO制备及其对三甲胺的气敏性能[J]. , 2014, 14(6): 1058-1062.

PDF全文下载地址:

http://www.jproeng.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3499