共沉积Co_3O_4-石墨负极材料及其在锂离子电池中的循环性能

摘要

在0.5 mol/L Co（NO3）2溶液中添加石墨粉,在铜箔集流体的表面电化学共沉积前驱体薄膜,然后在245℃真空热处理使之形成Co3O4-石墨粉复合负极材料。研究了共沉积Co3O4-石墨负极材料在锂离子电池中的循环性能。XRD分析和SEM观察表明,该电极材料结构由蜂窝状的Co3O4包覆石墨粉复合而成,Co3O4晶粒尺寸为0.7~2.2 nm。0.5C充放电倍率测试表明,在0.5 mol/L Co（NO3）2电解液中添加5%石墨粉形成的Co3O4-石墨复合材料负极的性能最好,该电极的初始充电比容量为872.7 mA.h/g,第20周循环的充电比容量为732.7mA.h/g,第50周循环的充电比容量为545.2 mA.h/g,比容量保持率分别为83.96%和62.47%;而纯Co3O4电极的初始充电比容量为665.3 mA.h/g,经过20次循环后充电比容量为407.9 mA.h/g,第50周循环的充电比容量为124.5mA.h/g,保持率仅分别为61.31%和18.31%。