Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp tổng hợp thủy nhiệt Fe3O4 và α-Fe2O3 nano tinh thể làm vật liệu cực anode cho pin Li-ion sạc lại
Tóm tắt
Bài báo này mô tả một phương pháp thủy nhiệt dễ dàng, tiết kiệm và thân thiện với môi trường để chế tạo nano tinh thể Fe3O4 và α-Fe2O3 ở nhiệt độ 180 °C trong 12 giờ. Các sản phẩm thu được đã được đặc trưng chi tiết. Phân tích nhiễu xạ tia X bột và kính hiển vi điện tử truyền qua được sử dụng để điều tra các tính chất của sản phẩm về dạng tinh thể, kích thước và hình thái. Kết quả cho thấy đường kính của các nano tinh thể Fe3O4 và α-Fe2O3 lần lượt khoảng 5 nm và 20 nm. Hơn nữa, hiệu suất điện hóa của các nano tinh thể Fe3O4 và α-Fe2O3 như là vật liệu cực anode cho pin Li-ion cũng đã được đánh giá. Dung lượng xả đầu tiên của các nano tinh thể Fe3O4 và α-Fe2O3 lần lượt là 1,380 và 1,280 mAh g−1, và ổn định khoảng 96 và 75 mAh g−1 sau 20 chu kỳ. Những vật liệu này mang lại triển vọng đáng kể trong việc phát triển các cực âm thay thế có dung lượng cao hơn cho pin lithium an toàn hơn, phục vụ cho việc lưu trữ và chuyển đổi năng lượng.
Từ khóa
#Fe3O4 #α-Fe2O3 #nano tinh thể #cực anode #pin Li-ionTài liệu tham khảo
Z.L. Gong, Y. Yang, Recent advances in the research of polyanion-type cathode materials for Li-ion batteries. Energy Environ. Sci. 4, 3223–3242 (2011)
P. Poizot, S. Laruelle, S. Grugeon, L. Dupont, J.-M. Tarascon, Nano-sized transition-metal oxides as negative-electrode materials for lithium-ion batteries. Nature 407, 496–499 (2000)
Y. Yu, C.H. Chen, J.L. Shui, S. Xie, Nickel-foam-supported reticular CoO–Li2O composite anode materials for lithium ion batteries. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 7085–7089 (2005)
H.B. Wang, Q.M. Pan, J.W. Zhao, G.P. Yin, P.J. Zuo, Fabrication of CuO film with network-like architectures through solution-immersion and their application in lithium ion batteries. J. Power Sour. 167, 206–211 (2007)
H. Kim, D.H. Seo, H. Kim, I. Park, J. Hong et al., Multicoponent effects on the crystal structures and electrochemical properties of spinel-structured M3O4 (M = Fe, Mn, Co) anodes in lithium rechargeable batteries. Chem. Mater. 24, 720–725 (2012)
J.H. Liu, X.W. Liu, Two-dimensional nanoarchitectures for lithium storage. Adv. Mater. 42, 1–6 (2012)
X. Zhang, Y. Niu, Y. Li, X. Hou, Y. Wang et al., Synthesis, optical and magnetic properties of α-Fe2O3 nanoparticles with various shapes. Mater. Lett. 99(15), 111–114 (2013)
M.K. Devaraju, I. Honma, Hydrothermal and solvothermal process towards development of LiMPO4 (M = Fe, Mn) nanomaterials for lithium-ion batteries. Adv. Energy Mater. 2, 284–297 (2012)
G. Xu, F. Li, Z.H. Tao, X. Wei, Y. Liu et al., Monodispersed LiFePO4@C core-shell nanostructures for a high power Li-ion battery cathode. J. Power Sour. 246, 696–702 (2014)
A. Nytén, S. Kamali, L. Häggström, T. Gustafsson, J.O. Thomas, The lithium extraction/insertion mechanism in Li2FeSiO4. J. Mater. Chem. 16, 2266–2272 (2006)
W.M. Zhang, X.L. Wu, J.S. Hu, Y.G. Guo, L.J. Wan, Carbon coated Fe3O4 nanospindles as a superior anode material for lithium-ion batteries. Adv. Funct. Mater. 18, 3941–3946 (2008)
M.V. Reddy, T. Yu, C.H. Sow, Z.X. Shen, C.T. Lim et al., α-Fe2O3 nanoflakes as an anode material for Li-ion batteries. Adv. Funct. Mater. 17, 2792–2799 (2007)
N.A.M. Barakat, Synthesis and characterization of maghemite iron oxide(γ-Fe2O3) nanofibers:novel semiconductor with magnetic feature.J. Mater. Sci. 47, 6237–6245 (2012)
H. Aiping, X. Chen, Y. Tang, L. Yang, H. Xiao, B. Fan, A facile method to synthesize Fe3O4/graphene composites in normal pressure with high rate capacity and cycling stability. Mater. Lett. 91, 315–318 (2013)
P.L. Taberna, S. Mitra, P. Poizot, P. Simon, J.M. Tarascon, High rate capabilities Fe3O4-based Cu nano-architectured electrodes for lithium-ion battery applications. Nat. Mater. 5, 567–573 (2006)