可實現鋰電池高效儲能的六邊形結構CuO納米材料研究

可實現鋰電池高效儲能的六邊形結構CuO納米材料研究

納米材料因自身特殊的物理性質和化學性質，而使其適合用作鋰電池電極材料，因此被廣泛研究。納米結構的過渡金屬氧化物（TMO）作為鋰電池陽極材料時，表現出較高的理論容量和優良的充放電循環穩定性。氧化銅（CuO）因具有較高的理論存儲容量，且價格低廉、安全無毒、儲量豐富，因而被認為是鋰電池陽極材料的良好替代品。研究人員已經制備了多種不同結構的CuO納米電極，其中具有六邊形結構的CuO納米材料電極的性能尤為突出。

通過快速水熱法進行六邊形結構CuO納米材料的制備。制備時，將氯化銅與碳酸鈉置于蒸餾水中，對混合溶液進行劇烈的磁力攪拌直至氯化銅和碳酸鈉充分溶解和反應，此時將得到含有藍色絮狀沉淀的溶液。之后將含有藍色絮狀沉淀的溶液置于高壓反應釜中，反應后將得到黑色塊狀沉淀物，對其進行乙醇沖洗，并通過加熱干燥，此時將得到具有六邊形結構的CuO納米材料。

采用X射線衍射（XRD）方法對CuO納米材料的物相和純度進行分析，采用場發射掃描電子顯微鏡（FESEM）對CuO納米材料的形貌進行觀察，并采用透射電子顯微鏡（TEM）對其結晶性進行表征。采用紅外光譜法（FTIR）確定CuO納米材料的內部六邊形結構。將所制備且檢測合格的六邊形結構CuO納米材料應用在鋰電池電極的制造中，得到原型電池并進行測試。測試結果發現，六邊形結構CuO納米材料電極的存儲容量達到572mAh/g，且在超過100個穩定的充放電循環后，存儲容量沒有出現衰退。

刊名：JournalofAlloys &Compounds（英）

刊期：2016年第690期

作者：P.Subalakshmi

編譯：王祥