Fe^(3+)交联的预包覆Fe_(3)O_(4)纳米粒子改性rGO自支撑膜的储锂性能

摘要

本工作采用Fe^(3+)对含有氧化石墨烯(graphene oxide,GO)预包覆Fe_(3)O_(4)的GO自支撑膜进行改性处理制备Fe^(3+)诱导交联的预包覆Fe_(3)O_(4)纳米粒子复合热还原型氧化石墨烯自支撑膜(Fe^(3+)@Fe_(3)O_(4)/r GO)。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段表征材料组成、结构与形貌,并研究Fe^(3+)@Fe_(3)O_(4)/r GO自支撑膜作为锂离子电池负极的储锂性能。结果表明球状Fe_(3)O_(4)纳米颗粒被GO片层紧密包裹,且经过Fe^(3+)诱导交联的Fe^(3+)@Fe_(3)O_(4)/r GO自支撑膜稳定性显著提高;电化学结果表明,在电流密度为100 m A/g恒流充放电循环100次后,Fe^(3+)@Fe_(3)O_(4)/r GO放电比容量为545 m Ah/g,相比Fe^(3+)交联前的Fe_(3)O_(4)/r GO自支撑膜放电比容量452 m Ah/g明显提高,证明Fe^(3+)交联后的自支撑复合结构显示出优异的电化学循环稳定性。本工作简捷高效的制备阳离子诱导交联GO自支撑膜的方法也可推广到其他比容量较高的活性电极材料,具有广泛的应用前景。