石墨烯包覆规整四硫化钒锂离子电池负极材料的制备及性能

摘要

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰的氧化石墨烯(GO)为载体,采用水热法原位生长石墨烯包覆四硫化钒(VS4/rGO)复合材料.通过X线衍射仪(XRD)、X线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等一系列手段对材料晶体结构及形貌进行了表征,并将材料应用于锂离子电池负极材料,进行详细的电化学性能测试.研究结果表明:制备的四硫化钒(VS4)纳米粒子颗粒尺寸规整,石墨烯包覆完整均匀,形成了稳定的三维包覆结构.此结构的复合材料可以使纳米尺寸的VS4粒子和导电性能优异的石墨烯纳米片接触良好,合理释放活性材料充放电过程中的膨胀,并大大缩短Li+扩散距离.基于上述优势,制备的复合材料具有优异的充放电循环性能(约800 mAh·g-1,52 mA·g-1下循环50次),并兼顾了良好的倍率性能.