自支撑氮掺杂石墨烯纸柔性电极的制备及其储锂性能的研究

摘要

以氧化石墨烯（CO）为原料，尿素为氮掺杂剂，采用固／气界面水热反应的方式，即在反应釜内将G0抽滤得到的氧化石墨烯纸（GOP）与尿素分解产生的氨蒸气相互作用，成功制备出自支撑氮掺杂石墨烯纸（NGP）。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（sEM）、拉曼光谱（Rs）、X射线光电子能谱（xPs）和电化学测试对样品进行形貌结构及电化学性能的表征。测试结果表明：水热条件下尿素能有效地实现氧化石墨烯纸的氮掺杂，氮掺杂量为7．89％；氮掺杂石墨烯纸在100mA／g和500mA／g的电流密度下，充放电循环100周之后，放电比容量可分别保持在288mAh／g和190mAh／g。采用改进的固／气界面水热反应法制备的氮掺杂石墨烯纸较未掺杂石墨烯纸可逆比容量提高了近2．5倍，具有良好的循环稳定性，可为制备高性能的柔性锂离子电池负极材料提供新方法。