物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2010年
11期
2962-2966
,共5页
纳米管%H2Ti2O5·H2O/Cr2O3%强碱水热反应%电化学嵌锂%倍率性能
納米管%H2Ti2O5·H2O/Cr2O3%彊堿水熱反應%電化學嵌鋰%倍率性能
납미관%H2Ti2O5·H2O/Cr2O3%강감수열반응%전화학감리%배솔성능
限制纳米电极材料倍率性能的一个重要因素是,在大电流下充放电时,纳米结构可能坍塌,造成容量迅速衰减.通过异价离子的掺杂或第二相的负载有可能弥补纳米材料的这一缺陷.本文以含有Cr2O3的锐钛矿TiO2为原料,通过超声化学-水热法,制备了负载CrO3的H2TiO5·H2O纳米管.采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对制得的H2Ti2O5·H2O/CrO3纳米管的晶体结构和微观形貌进行了表征和分析.恒流充放电测试显示,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3(5%(w,质量分数))纳米管作为锂离子电池阳极材料具有优异的循环稳定性及倍率性能.在150 mA·g-1的电流密度下,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3纳米管的首次放电容量达到288 mAh·g-1:120次循环后,充放电容量仍保持在145 mAh·g-1.在1500 mA·g-1的电流密度下,首次放电容量为178 mAh·g-1;600次循环后,充放电容量保持在80 mAh·g-1以上;继续在150 mA·g-1电流密度下充放电30个循环,充放电容量达到155 maAh·g-1,显示出充放电容量的可回复性.循环伏安测试结果表明,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3纳米管的充放电过程由法拉第赝电容反应控制.该一维纳米结构在锂离子电池和非对称电容器领域显示出良好的应用前景.
限製納米電極材料倍率性能的一箇重要因素是,在大電流下充放電時,納米結構可能坍塌,造成容量迅速衰減.通過異價離子的摻雜或第二相的負載有可能瀰補納米材料的這一缺陷.本文以含有Cr2O3的銳鈦礦TiO2為原料,通過超聲化學-水熱法,製備瞭負載CrO3的H2TiO5·H2O納米管.採用X射線衍射(XRD)和透射電鏡(TEM)對製得的H2Ti2O5·H2O/CrO3納米管的晶體結構和微觀形貌進行瞭錶徵和分析.恆流充放電測試顯示,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3(5%(w,質量分數))納米管作為鋰離子電池暘極材料具有優異的循環穩定性及倍率性能.在150 mA·g-1的電流密度下,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3納米管的首次放電容量達到288 mAh·g-1:120次循環後,充放電容量仍保持在145 mAh·g-1.在1500 mA·g-1的電流密度下,首次放電容量為178 mAh·g-1;600次循環後,充放電容量保持在80 mAh·g-1以上;繼續在150 mA·g-1電流密度下充放電30箇循環,充放電容量達到155 maAh·g-1,顯示齣充放電容量的可迴複性.循環伏安測試結果錶明,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3納米管的充放電過程由法拉第贗電容反應控製.該一維納米結構在鋰離子電池和非對稱電容器領域顯示齣良好的應用前景.
한제납미전겁재료배솔성능적일개중요인소시,재대전류하충방전시,납미결구가능담탑,조성용량신속쇠감.통과이개리자적참잡혹제이상적부재유가능미보납미재료적저일결함.본문이함유Cr2O3적예태광TiO2위원료,통과초성화학-수열법,제비료부재CrO3적H2TiO5·H2O납미관.채용X사선연사(XRD)화투사전경(TEM)대제득적H2Ti2O5·H2O/CrO3납미관적정체결구화미관형모진행료표정화분석.항류충방전측시현시,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3(5%(w,질량분수))납미관작위리리자전지양겁재료구유우이적순배은정성급배솔성능.재150 mA·g-1적전류밀도하,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3납미관적수차방전용량체도288 mAh·g-1:120차순배후,충방전용량잉보지재145 mAh·g-1.재1500 mA·g-1적전류밀도하,수차방전용량위178 mAh·g-1;600차순배후,충방전용량보지재80 mAh·g-1이상;계속재150 mA·g-1전류밀도하충방전30개순배,충방전용량체도155 maAh·g-1,현시출충방전용량적가회복성.순배복안측시결과표명,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3납미관적충방전과정유법랍제안전용반응공제.해일유납미결구재리리자전지화비대칭전용기영역현시출량호적응용전경.
