钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料的合成与电化学性能

摘要：

以氧化石墨烯(GO)为基底,钛酸四丁酯、一水合氢氧化锂、六水合硝酸钇为原料,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用溶剂热法合成前驱体,在N2气氛保护下高温煅烧合成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料.采用SEM、XRD、EDS、Raman对复合材料进行了形貌、结构和成分表征.将复合材料用作锂离子电池负极材料,采用循环伏安法、恒流充放电循环法研究了其电化学性能.结果表明,片状钛酸锂包覆在氧化石墨烯片上形成了钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料.在100 mA/g的电流密度下,钇掺杂量为8％(以钛酸锂的物质的量为基准,下同)的纳米复合材料的首次放电比容量为145.5 mA·h/g,经过100圈充放电循环后容量衰减几乎为0,经过200圈循环后容量衰减1.59％,经过300圈循环后容量衰减3.24％,与目前容量保持率只有80％左右的石墨负极相比有明显的改进.钇元素的掺杂和钛酸锂包覆氧化石墨烯形式的复合材料可以减小钛酸锂电极在充放电循环中的极化程度,从而改善了材料的循环性能.

关键词：钇掺杂钛酸锂/氧化石墨烯纳米复合材料、溶剂热-煅烧合成、锂离子电池、负极材料、电化学性能、功能材料

所属期刊栏目：40

分类号：TB34;TQ152(工程材料学)

资助基金：广西自然科学基金项目;柳州市科技计划项目;广西科技大学硕士研究生创新项目

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：280-289