高性能锂离子电池负极材料CoO/石墨烯纳米复合结构的超声法制备

摘要

以羰基钴为原料,采用简易超声法制备氧化亚钴和石墨烯纳米复合结构。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及光电子能谱（XPS）对该纳米复合结构进行表征。结果表明：粒径为3~5nm的氧化亚钴纳米颗粒均匀分布于石墨烯表面。将氧化亚钴/石墨烯纳米复合结构用作锂离子电池负极材料,电化学测试结果表明,该复合结构具有高电容量（50次循环后电容量为650mA·h/g,约是商用石墨电极的2倍）、高库伦效率（高于95%）以及很好的循环稳定性。该优异的电化学性能源于氧化亚钴/石墨烯纳米复合结构的特点：纳米尺寸的氧化亚钴颗粒分散于导电的石墨烯衬底上,有利于锂离子的嵌入和脱嵌,缩短了锂离子的扩散路径,提高了氧化物的导电性,从而改善了材料的电性能。