本研究通过分析当前钴铁氧基电池负极材料,设计一种多反应位点的疏松多孔的三维多层结构。通过两步简单的水热反应,先后成功的引入多层还原氧化石墨烯和外层非晶碳,给钴铁氧纳米颗粒成核生长提供三维框架的同时,外围的保护层可以有效地防止纳米颗粒的脱落,最终产物中的纳米级钴铁氧颗粒均匀镶嵌在由石墨烯和非晶碳组成的三维多孔网状结构中。结果表明,该三维多层复合材料具有疏松多孔的结构特性,不仅有利于电解液的深入渗透,提供超多的反应位点,促进了负极材料的导电性和锂离子的传输,同时缓解了体积膨胀效应,增强了循环过程中的结构稳定性。作为锂离子电池的潜在应用,本研究制备的结构表现出超高的容量及不同电流密度下极其稳定的循环性能,极大提升了钴铁氧基负极材料实际应用的可靠性。本研究成果发表在 Nanotechnology。
原文链接: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aaed56