碳网封装Fe_(3)O_(4)/还原氧化石墨烯锂离子电池负极材料

摘要

通过简单有效的溶剂热法将Fe_(3)O_(4)颗粒与氧化石墨烯(GO)进行复合,得到Fe_(3)O_(4)/GO复合材料。将Fe_(3)O_(4)/GO与葡萄糖进行碾磨。在高温下将GO还原成还原氧化石墨烯(rGO)的同时在Fe_(3)O_(4)/rGO表面制备网状结构的导电碳层,得到三维网络传输结构C/Fe_(3)O_(4)/rGO复合材料。由碳网和还原氧化石墨烯组成的双碳层不仅抑制了电池循环过程中Fe_(3)O_(4)的体积膨胀,而且三维电子传输结构提高了复合材料的电子传输速率。C/Fe_(3)O_(4)/rGO作为活性材料显示了良好的电化学性能(在0.2 A·g^(-1)的电流密度下循环300圈后的比容量为832 mAh·g^(-1)),在大电流密度下也显示了良好的性能(在4 A·g^(-1)的电流密度下循环300圈后的比容量为363 mAh·g^(-1))。同时,C/Fe_(3)O_(4)/rGO复合材料表现出明显的赝电容特性(当扫描速率为5 mV·s^(-1)时,赝电容所占总容量的77%),这些结果表明C/Fe_(3)O_(4)/rGO复合材料具有作为锂离子电池(LIBs)负极材料的前景。