基于金屬有機框架制備多孔過渡金屬氧化物/碳復(fù)合材料及其儲鋰性能

1.7萬字 36頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)



摘要 與傳統(tǒng)的碳材料相比，鋰離子電池過渡金屬氧化物(MxOy，M = Co、Fe、 Cu、Ni)負極材料具有更高的容量和安全性能，因此備受關(guān)注。然而過渡金屬氧化物負極材料的循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能以及首次庫侖效率較差，通過碳修飾的多孔納米結(jié)構(gòu)能有效提高該類材料的電化學(xué)性能。然而，多孔氧化物/碳復(fù)合材料的制備仍是一個難題。金屬有機骨架(MOFs)是由含氧有機配體與過渡金屬連接而形成的網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，其孔道是由金屬和有機組分共同構(gòu)成的，在惰性氣氛中熱分解能同時產(chǎn)生氧化物和碳，是制備多孔氧化物/碳復(fù)合材料的優(yōu)良模版。本論文選取MIL-53(Fe)材料為前驅(qū)體，通過一步熱分解得到多孔Fe3O4/C復(fù)合材料，并研究其微觀形貌和電化學(xué)性能。該多孔Fe3O4/C復(fù)合材料微粒粒徑約為50 nm，金屬氧化物被碳包覆，形成了“核-殼”結(jié)構(gòu)，顆粒之間由多孔碳相連。這種獨特的結(jié)構(gòu)用作鋰離子電池負極材料時具有良好的電化學(xué)性能。


關(guān)鍵詞： 鋰離子電池 金屬有機框架 Fe3O4 復(fù)合材料 儲鋰性能