中空Fe2O3/GNS纳米复合材料的制备和储锂性能  

Synthesis and Lithium Storage Properties of Hollow Fe_2O_3/Graphene Nanocomposites

作　　者：邹琼[1] 宰建陶[1] 刘萍[1] 钱雪峰[1] 

机构地区：[1]上海交通大学化学化工学院,金属基复合材料国家重点实验室,上海200240

出　　处：《高等学校化学学报》2011年第3期630-634,共5页Chemical Journal of Chinese Universities

基　　金：国家“九七三”计划项目(批准号:2009CB930400,2007CB209705);国家自然科学基金(批准号:21071097);高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室开放课题基金(批准号:SKL200901SIC)资助

摘　　要：以三氯化铁和氧化石墨烯(Graphite oxide,GO)为原料,采用水热法一步合成了中空Fe2O3/石墨烯(Graphene nanosheet,GNS)纳米复合材料.研究结果表明,Fe2O3/GNS纳米复合材料的形成是由于Fe3+催化氧化GO中的羧基等官能团释放出CO2,并以原位形成的CO2气泡为模板形成了中空结构Fe2O3;同时GO失去羧基等官能团形成石墨烯,进而与中空Fe2O3材料进行原位复合.电化学储锂性能测试结果表明,中空纳米复合材料在较高的电流密度(200和400 mA/g)下循环50周后仍具有良好的储锂性能(520和437 mA.h/g).Hollow Fe2O3/graphene nanocomposites were synthesized by a hydrothermal method,and they were characterized by XRD and SEM.A plausible formation mechanism for the nanocomposites could be based on the catalytic oxidation of carboxyl groups of graphite oxide（GO） in the presence of Fe3＋ ions to form graphene nanosheets（GNS）,and the released CO2 provided templates for the formation of hollow Fe2O3,and then hollow Fe2O3/graphene nanocomposites were formed in-situ.The obtained nanocomposites show excellent Li storage performances.After 50 cycles,a capacity of 520 mA·h/g（437 mA·h/g） was kept at a high current density of 200 mA/g（400 mA/g）.

关 键 词：Fe2O3/GNS纳米复合材料 锂离子电池 石墨烯 中空材料 

分 类 号：O611.4[理学—无机化学]