硬脂酸锌热解ZnO@C复合材料的储锂性能

来源期刊：材料导报2021年第8期

论文作者：杨婷 胡新宇 王文磊

文章页码：8007 - 16026

关键词：氧化锌;三维网状碳;锂离子电池;负极材料;

摘    要：ZnO作为锂离子电池负极材料存在循环稳定性和倍率性能不理想的问题。为了提升ZnO的储锂性能,科研工作者尝试对其进行改性研究,包括结构优化和材料复合改性,但通常存在制备过程较复杂的问题。本实验采用简单的高温热解法,利用硬脂酸锌为前驱体,通过在惰性气氛中高温热解,直接制备了氧化锌@三维网状碳复合材料（ZnO@C）。随后,利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）、热重分析仪（TGA）等表征方法对该复合材料进行物性表征,并探讨其原位生长过程。作为锂离子电池负极材料,ZnO@C表现出较好的循环稳定性和倍率性能,当电流密度为100 mA/g时,60次循环后其仍具有369 mAh/g的可逆容量。ZnO@C较好的储锂性能主要归因于其独特的结构,穿插于ZnO颗粒中的三维网状碳不仅能增强材料的导电性,提升电极倍率性能,同时,ZnO颗粒与碳之间的空隙也可有效缓解ZnO在充放电过程中因体积膨胀/收缩而带来的电极材料粉化问题,改善电极循环稳定性。