无机化学学报
無機化學學報
무궤화학학보
JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
2013年
8期
1759-1768
,共10页
陈公德%张卫新%杨则恒%王强%姚宏旭
陳公德%張衛新%楊則恆%王彊%姚宏旭
진공덕%장위신%양칙항%왕강%요굉욱
TiO2%纳米管阵列%模板%负极%锂离子电池
TiO2%納米管陣列%模闆%負極%鋰離子電池
TiO2%납미관진렬%모판%부겁%리리자전지
TiO2%nanotube arrays%templates%anode%lithium-ion batteries
研究了基于铜基底的TiO2纳米管阵列直接作为锂离子电池电极的储锂性能.以铜基底上生长的Cu(OH)2纳米棒阵列为模板,采用自牺牲模板法,通过外向包覆与内向刻蚀,制备了非晶态的TiO2纳米管阵列,然后将其在500℃下退火处理4h,获导锐钛矿型TiO2纳米管阵列.采用X射线衍射、场发射扫描电镜、透射电镜、热重分析对样品进行表征;采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗谱测试对退火前后TiO2纳米管阵列的电化学性能进行研究.结果表明:与非晶态的TiO2纳米管阵列相比,锐钛矿型TiO2纳米管阵列吸附水的含量低,结晶度高,电荷迁移阻力小,锂离子扩散系数大,结构稳定,具有更好的循环性能和倍率性能；在0.2C下,其首次放电比容量为353 mAh· g-1,经过40次循环后的放电比容量仍为243 mAh ·g-1,在8C下的放电比容量为90 mAh·g-1.
研究瞭基于銅基底的TiO2納米管陣列直接作為鋰離子電池電極的儲鋰性能.以銅基底上生長的Cu(OH)2納米棒陣列為模闆,採用自犧牲模闆法,通過外嚮包覆與內嚮刻蝕,製備瞭非晶態的TiO2納米管陣列,然後將其在500℃下退火處理4h,穫導銳鈦礦型TiO2納米管陣列.採用X射線衍射、場髮射掃描電鏡、透射電鏡、熱重分析對樣品進行錶徵;採用恆電流充放電、循環伏安和交流阻抗譜測試對退火前後TiO2納米管陣列的電化學性能進行研究.結果錶明:與非晶態的TiO2納米管陣列相比,銳鈦礦型TiO2納米管陣列吸附水的含量低,結晶度高,電荷遷移阻力小,鋰離子擴散繫數大,結構穩定,具有更好的循環性能和倍率性能；在0.2C下,其首次放電比容量為353 mAh· g-1,經過40次循環後的放電比容量仍為243 mAh ·g-1,在8C下的放電比容量為90 mAh·g-1.
연구료기우동기저적TiO2납미관진렬직접작위리리자전지전겁적저리성능.이동기저상생장적Cu(OH)2납미봉진렬위모판,채용자희생모판법,통과외향포복여내향각식,제비료비정태적TiO2납미관진렬,연후장기재500℃하퇴화처리4h,획도예태광형TiO2납미관진렬.채용X사선연사、장발사소묘전경、투사전경、열중분석대양품진행표정;채용항전류충방전、순배복안화교류조항보측시대퇴화전후TiO2납미관진렬적전화학성능진행연구.결과표명:여비정태적TiO2납미관진렬상비,예태광형TiO2납미관진렬흡부수적함량저,결정도고,전하천이조력소,리리자확산계수대,결구은정,구유경호적순배성능화배솔성능；재0.2C하,기수차방전비용량위353 mAh· g-1,경과40차순배후적방전비용량잉위243 mAh ·g-1,재8C하적방전비용량위90 mAh·g-1.
