SnO2/氮掺杂石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能研究

作者：左振民; 谢志勇; 王乾; 刘备; 李向辉; 黄启忠

来源：人工晶体学报, 2017, 46(07): 1274-1282.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2017.07.014

• SnO2
• 掺氮石墨烯
• 二次团聚
• 负极材料
• 氧还原反应

采用温和的水热法在氧化石墨烯(GO)片层上原位生长纳米SnO2颗粒,通过氨水调节体系pH值并对石墨烯进行掺氮,成功制备出了SnO2/氮掺杂石墨烯(N-rGO)和SnO2/石墨烯(rGO)纳米复合材料,并对它的电池和电催化性能进行研究。XRD和SEM等分析结果表明,SnO2颗粒均匀地分布在N-rGO和rGO表面,粒径分别为50 nm和100 nm左右。进一步的TEM结果表明,SnO2颗粒是由更细小的粒径为57 nm SnO2颗粒所组成的二次团聚体。半电池性能测试结果表明:在100 mA/g电流密度下,SnO2/N-rGO和SnO2/rGO的可逆容量分别为901 m Ah/g、756 mAh/g,比同等条件下纯的纳米SnO2高6.0和4.9倍;在2 A/g的高电流密度放电情况下,SnO2/N-rGO和SnO2/rGO的放电比容量分别可以达到619 mAh/g和511 mAh/g,表现出优异的倍率性能。电催化性能测试表明:SnO2/N-rGO的催化活性要高于SnO2/rGO,催化氧还原反应(ORR)主要按照四电子转移过程进行,为非铂催化剂的研究提供了一个新的思路。

• 出版日期2017
• 单位粉末冶金国家重点实验室; 中南大学