新能源汽车电池负极材料的制备与性能研究

摘要

采用原位合成法制备了镍-氧化镍/多孔碳纳米片(Ni-NiO/PCNs)负极材料,对比分析了氯化钠模板、退火温度和退火时间对负极材料物相组成、显微形貌和电化学性能的影响.结果表明,Ni/PCNs、Ni-NiO/C和Ni-NiO/PCNs负极材料都主要含有镍和无定型C相,且后2种负极材料还含有氧化镍相;300°C/4 h为Ni-NiO/PCNs负极材料适宜的退火工艺,此时Ni-NiO/PCNs负极材料中Ni-NiO粒子分散性较好且保持着三维片层结构,平均尺寸约为27 nm,Ni-NiO实现了对无定型C的包裹;退火时间过长(6 h)会使得镍粒子过氧化且发生团聚,而温度过高(400°C)会使得粒子以团聚为主,三维片层状结构消失.电流密度为1 A/g、循环5000圈后Ni-NiO/PCNs负极材料的放电比容量为235 mA·h/g,此时的放电比容量约为首圈放电比容量的83.93％;Ni-NiO/C和Ni/PCNs负极材料在充放电循环过程中以及循环5000圈后的放电比容量和容量保持率都明显低于Ni-NiO/PCNs负极材料,Ni-NiO/PCNs负极材料具有更好的循环稳定性,这主要与其具有独特的多孔三维片层结构有关.