リチウムイオン二次電池用に電気化学的性能を向上させたα-Fe2O3/黒鉛負極複合材料を開発した。

The α-Fe2O3/graphite anode composites with enhanced electrochemical performance for lithium-ion batteries.

• Lixia Ma
• Ziyue Wang
• Shuo Tian
• Xueqin Liu
• Zhen Li
• Jing Huang
• Xiyu Deng
• Yanqiu Huang

抄録

α-Fe2O3/グラファイト複合材料は、膨張黒鉛をマトリックスとした熱分解法により作製した。10〜30nmの大きさのα-Fe2O3ナノ粒子をグラファイトの層間に埋め込み、2〜20nmの細孔分布と33.54m2 g-1のBET表面積を有する積層多孔質ナノ構造を形成した。グラファイトシートによって構築された多孔質構造は、充放電プロセス中のα-Fe2O3粒の巨大な体積変化に起因する悪影響を緩和することができる。この複合電極は、100 mA g-1で100サイクル後に1588 mAh g-1、5A g-1で702 mAh g-1、10A g-1で460 mAh g-1の高い可逆容量を160サイクル後にそれぞれ示し、良好なサイクル安定性と高電流密度での優れたレート能力を示している。

The α-Fe2O3/graphite composites were prepared by a thermal decomposition method using the expanded graphite as matrix. The α-Fe2O3 nanoparticles with the size of 10-30 nm were embedded into interlayers of graphite, forming a laminated porous nanostructure with a main pore distribution from 2 to 20 nm and the BET surface area of 33.54 m2 g-1. The porous structure constructed by the graphite sheets can alleviate the adverse effects caused by the huge volume change of the α-Fe2O3 grains during the charge/discharge process. The composite electrode exhibits a high reversible capacity of 1588 mAh g-1 after 100 cycles at 100 mA g-1, 702 mAh g-1 at 5A g-1, 460 mAh g-1 at 10A g-1 after 160 cycles, respectively, showing good cycle stability and outstanding rate capability at high current densities.

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