石墨烯基復合材料的制備及其儲鋰性能研究.pdf

1、電極材料的結構是決定材料性能的關鍵。相比于一維結構，將電極活性組分以二維片狀形式與高柔韌高導電性的石墨烯結合，能有效增加電極與電解液的有效接觸;相鄰片間的空隙提供寬松的通道來加速離子和電子的傳輸，提供充足的空間來容納電極在鋰離子(Li+)脫嵌時的體積變化。這樣的復合結構不僅能有效發(fā)揮石墨烯的優(yōu)異導電特性和基層支撐作用，還能有效地加強活性組分與石墨烯間的協(xié)同作用，來改善材料整體的導電性和結構穩(wěn)定性。
　　本論文以獨特層狀結構的硅酸鎳

2、和高理論容量的氧化鐵為研究對象，采用溶膠凝膠法和原位生長的方式，實現其在還原氧化石墨烯(RGO)片層上原位生長，利用結構優(yōu)勢來改善其電化學性能。具體研究內容如下:
　　1.以包覆均勻二氧化硅顆粒的氧化石墨烯（SiO2/RGO）為基礎模板，通過其與鎳離子原位反應來合成片狀硅酸鎳/石墨烯（NiSiOx/RGO）。根據表征結果確認硅酸鎳納米片均勻分布，呈直立生長彎曲形態(tài)，且其層間距達0.75nm，利于Li+的穿梭傳輸。實驗中利用硅酸鹽的

3、層狀結構和RGO的基板支撐作用，通過二維片狀復合構建出面面結構的NiSiOx/RGO，表現出優(yōu)異的電化學性能，其在50mA·g-1電流密度下，循環(huán)50圈后的容量仍能達到797mA h·g-1。
　　2.對上述基礎模板上的二氧化硅顆粒進行氨基化改性，將得到的NH2-SiO2/RGO作為硬模板，與結構誘導劑十六烷基三甲基溴化銨共同作用，在氧化石墨烯片層上合成出片狀結構的氧化鐵。
　　3.基于上述片狀氧化鐵的實驗經驗，從構建共價鍵