静电自组装制备三维石墨烯包覆红磷用于锂离子电池负极材料

摘要

红磷具有低成本、比容量高等优点,但由于其本征电导率低,在脱嵌锂过程中体积变化大,导致其电化学性能稳定性差,严重制约了其商业应用。通过静电自组装的方法,将红磷包覆在高导电性的石墨烯中,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对其形貌、组分进行了分析,将其作为锂离子电池负极材料,并进行了相关的电化学测试。结果表明,相比于红磷粉末电极材料,石墨烯包覆红磷电极材料,具有更好的电化学稳定性,在循环100圈后,仍能保持933 mAh·g^(-1)的比容量,远高于红磷粉末电极材料。这可以归结于高导电性的石墨烯可以提供有效的电子/离子传输,同时石墨烯包覆有助于抑制红磷颗粒的体积膨胀,保证了结构的稳定性。