Fe3O4/沥青基多孔炭纳米复合物的制备及其电化学性能

摘要

过渡金属氧化物Fe3O4因具有较高的理论容量成为近年来锂离子电池负极材料研究的热点之一.然而,导电能力差、能量衰减快等缺点限制了Fe3O4的应用.Fe3O4与石墨烯等碳材料的复合能解决上述问题,但如何简便地制得性价比高的碳材料至关重要.以纳米Fe2O3为模板,沥青为碳源得到合适孔径的沥青基多孔碳,并在温和条件下利用回收的模板脱除液制备一系列不同Fe3O4负载量的Fe3O4/沥青基多孔炭(Fe3O4/HPCs)纳米复合材料。Fe3O4纳米颗粒可均匀分布于多孔炭中。经恒流充放电测试,Fe3O4负载量为73%时,以Fe3O4/HPCs为负极构筑的锂离子二次电池在200m A/g电流密度下经60次循环,放电比容量仍维持在805m Ah/g,说明Fe3O4/HPCs在锂电中具有很好的应用潜力。同时,此次研究为模板再利用及重质油高附加值利用开辟了新的途径。