Fe3O4-石墨烯復合材料的制備及其在鋰離子電池中的應用

賴 辛， 陳憲宏,2*， 萬 隆， 趙小霞， 杜亞平， 曾躍輝

(1. 湖南大學 材料科學與工程學院，湖南 長沙 410082；2.湖南工業大學 包裝與材料工程學院，湖南 株洲 412000)

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Fe3O4-石墨烯復合材料的制備及其在鋰離子電池中的應用

賴 辛1， 陳憲宏1,2*， 萬 隆1， 趙小霞1， 杜亞平1， 曾躍輝1

(1. 湖南大學 材料科學與工程學院，湖南 長沙 410082；2.湖南工業大學 包裝與材料工程學院，湖南 株洲 412000)

利用靜電吸附作用將帶正電的Fe3O4顆粒與帶負電的石墨烯(GN)相結合制備出穩定的Fe3O4-GN復合材料.XRD結果顯示Fe3O4-GN復合材料是由立方晶型的Fe3O4和無序排列的GN組成，FT-IR結果表明氧化石墨烯被水合肼還原，SEM照片顯示Fe3O4顆粒均勻地負載在GN片層表面，粒徑約為160 nm.當制備的Fe3O4-GN復合材料作為電極材料使用時，在5 C倍率下放電、充電時，其電比容量能保持在700 mAh·g-1左右；在1 C倍率下循環50次后，其放電、充電比容量分別為749、741 mAh·g-1，Fe3O4-GN電極顯示出良好的倍率性能和循環性能.

Fe3O4；石墨烯；復合材料；鋰離子電池

近幾年來，隨著空間技術、國防科技的需求以及電動汽車的研究開發，對化學電源特別是高性能二次電池的需求也迅速增長.鋰離子電池是目前應用最為廣泛、最有前景的高能蓄電池之一.目前，通用的鋰離子電池負極材料為碳材料，由于它存在比容量低、安全性差等問題已不能滿足高比能量電池的應用要求[1].因此，研發新型的高比容量的負極材料成為當前鋰離子電池領域的熱點.

Fe3O4作為一種重要的過渡金屬氧化物，具有理論比容量高(924 mAh·g-1)[2]、成本低、環境友好等優點，已開始應用于……