基于金属有机框架制备多孔过渡金属氧化物碳复合材料及其储锂性能.doc

基于金属有机框架制备多孔过渡金属氧化物/碳复合材料及其储锂性能

1.7万字 36页 原创作品，已通过查重系统



摘要 与传统的碳材料相比，锂离子电池过渡金属氧化物(MxOy，M = Co、Fe、 Cu、Ni)负极材料具有更高的容量和安全性能，因此备受关注。然而过渡金属氧化物负极材料的循环稳定性、倍率性能以及首次库仑效率较差，通过碳修饰的多孔纳米结构能有效提高该类材料的电化学性能。然而，多孔氧化物/碳复合材料的制备仍是一个难题。金属有机骨架(MOFs)是由含氧有机配体与过渡金属连接而形成的网状骨架结构，其孔道是由金属和有机组分共同构成的，在惰性气氛中热分解能同时产生氧化物和碳，是制备多孔氧化物/碳复合材料的优良模版。本论文选取MIL-53(Fe)材料为前驱体，通过一步热分解得到多孔Fe3O4/C复合材料，并研究其微观形貌和电化学性能。该多孔Fe3O4/C复合材料微粒粒径约为50 nm，金属氧化物被碳包覆，形成了“核-壳”结构，颗粒之间由多孔碳相连。这种独特的结构用作锂离子电池负极材料时具有良好的电化学性能。


关键词： 锂离子电池 金属有机框架 Fe3O4 复合材料 储锂性能