Fe₂O₃/还原氧化石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及其作为锂离子电池负极的电化学性能研究
Preparation ofa Fe <sub>2</sub> O <sub>3</sub> /Reduced Graphene Oxide/Carbon Nanotube Composite with Highly Dispersed Fe <sub>2</sub> O <sub>3</sub> Particles:Electrochemical Performance as an Anode of Lithium Ion Batteries
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本文通过原位反应和热处理工艺制备了一系列Fe₂O₃颗粒高度分散的氧化铁/还原氧化石墨烯/碳纳米管复合材料（K3-Fe₂O₃-rGO/CNT），并研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学和电池性能。研究结果表明，还原氧化石墨烯/碳纳米管（rGO/CNT）的引入显著改善了制备电极材料的电化学和电池性能。其中，K3-Fe₂O₃-rGO/CNT（30%）复合材料在100 mA g⁻¹电流密度下，经过100次充放电循环后可逆容量达到1559 mAh g⁻¹。在100、200、500、1000和2000 mA g⁻¹的电流密度下，其放电比容量分别为641.1、639.7、609.5、578.6和543 mAh g⁻¹，即使电流密度增加10倍，容量保持率仍达84.7%。电荷存储研究表明，电化学过程为扩散和电容混合控制过程。复合电极材料电化学和电池性能的改善归因于Fe₂O₃分散性的增强以及rGO/CNT复合碳材料所提供的增强导电网络。该研究为制备高性能锂离子电池负极材料提供了有前景的途径。