Fe2O3/C锂离子电池负极材料的制备及电化学性能研究

作者：刘科^*; 钟志成

来源：功能材料, 2023, 54(10): 10175-10230.

• Fe2O3/C
• 锂离子电池
• 负极材料
• 乙炔炭黑
• 电化学性能

以纳米Fe2O3和乙炔炭黑为原料，通过加入不同质量分数(25%,35%,45%,55%)的乙炔炭黑制备出了Fe2O3/C负极材料，研究了乙炔炭黑占比对Fe2O3/C负极材料的晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响。结果表明，Fe2O3/C负极材料具有较高的结晶度，属于六方晶系结构，呈现出微球状颗粒，掺入适量的乙炔炭黑后改善了Fe2O3颗粒分布的均匀性，Fe2O3纳米颗粒被乙炔炭黑连接起来，形成了致密均匀的网格结构。以Fe2O3/C为负极材料制备了CR2025型纽扣电池，随着乙炔炭黑掺杂量的增大，Fe2O3/C负极材料的首次放电容量表现出先增大后降低的趋势，当乙炔炭黑的掺杂量为45%(质量分数)时，Fe2O3/C负极材料的首次放电容量达到最大值483.6 mAh/g。随着循环次数的增加，电池放电比容量衰减逐渐增大，放电过程中电压在0.15 V附近出现了较宽的放电平台，在达到30次充放电循环时，当乙炔炭黑的掺杂量为45%(质量分数)时，Fe2O3/C负极材料的放电比容量降低至115.6 mAh/g,保持率最高为23.91%,经过0.5,1.0,2.0和3.0 C的电流密度放电后，再将电流密度给定到0.5 C时，电池的放电容量变化较小，具有优异的倍率性能。

• 出版日期2023
• 单位湖北文理学院; 电子工程学院