ZnCo2O4纳米团簇粒子:锂离子电池负极材料的水热合成及性能

可充电锂离子电池(LIBs)是重要的新能源设备,为满足混合动力和电动汽车的快速发展需求,迫切需要开发具有能量密度高、成本低廉、充电时间短的LIVBs。一般情况下,安全的LIBs的电化学性能很大程度上取决于存储锂的电极材料。与传统的石墨相比,过渡族金属三元氧化物(AB2O4)由于具有较高的比电容是比较有前景的一类电极材料。ZnCo2O4是典型的尖晶石结构的三元过渡族氧化物,理论比电容高达975mAh/g, 而且资源丰富、成本低、毒性低。由于电极材料的制备技术、尺寸、形貌等对其电化学性能影响较大,各种各样的方法被用来合成多种尺寸和形貌的ZnCo2O4电极材料,尤其多孔微球状的ZnCo2O4电极材料具有很高的电化学性能。探索适合大批量制备的简单环保方法仍然是比较迫切的课题。

哈尔滨工程大学的王贵领课题组设计了一种基于水热法的简单方法,在表面活性剂SDBS辅助下制备了ZnCo2O4纳米团簇粒子(NCPs),发现100nm左右的立方体纳米团簇是由10nm左右的纳米颗粒聚集形成。用恒电流放电/充电方法和循环伏安法测量电化学行为发现ZnCo2O4纳米团簇表现出较高的可逆容量和循环稳定性,当电流密度为100mA/g,且100次循环之后,可逆容量仍然可以达到700mAh/g,库伦效率为98.9%。这项工作设计了一种ZnCo2O4纳米团簇的简单合成方法,在锂离子电池阳极材料中具有的应用潜力。

论文发表于Nano-Micro Letters第9卷第2期。详情请可免费浏览下载全文

全文链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s40820-016-0122-4

论文引用信息:

Yue Pan . Weijia Zeng . Lin Li . Yuzi Zhang . Yingnan Dong . Dianxue Cao . Guiling Wang . Brett L. Lucht. Ke Ye . Kui Cheng, A Facile Synthesis of ZnCo2O4 Nanocluster Particles and the Performance as Anode Materials for Lithium Ion Batteries. Nano-MicroLett. (2017) 9:20. http://dx.doi.org/10.1007/s40820-016-0122-4

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