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2013-12-13
N2气氛下热解处理氧化石墨时,随着热解温度的升高,样品中氧元素的含量减小,相应地碳元素含量增加,热解氧化石墨中有大量的含氧官能团发生了分解反应。当热解温度上升到900℃时,样品中氧元素含量仅为1.49%左右,说明热解氧化石墨中的含氧官能团基本上被分解了。同时随着热解温度的升高,热解氧化石墨中的H/C原子比也是逐渐减小的。当热解温度不超过300℃时,随着-C=O基团和部分C-OH基团的分解,热解氧化石墨中的极性基团急剧减少,氧含量急剧下降,晶体结构由氧化石墨态经由过渡态逐渐向类石墨态转变,热解氧化石墨仍维持着氧化石墨的层状有序结构,即都出现了氧化石墨的(001)特征峰,但由于层间水的脱出及环氧或过氧基团的分解,峰位逐渐向高角度方向位移,层间距逐渐减小;同时,(001)特征峰的强度逐渐减弱,说明在层间水脱出及环氧或过氧基团分解的过程中,部分氧化石墨片层发生了膨胀或层离,其首次嵌锂容量与石墨相似,循环容量约为220mAh/g;当热解温度达到600℃时,热解氧化石墨完全转化为类石墨结构,晶粒继续细化;首次嵌锂容量增加,由于类石墨结构的存在导致其循环容量降低;随着热解温度的进一步升高到900℃到,由于残余C-OH基团的分解在一定程度上破坏了类石墨的片层结构,因此热解氧化石墨出现晶粒数目减少、继续晶粒细化现象,导致首次嵌锂容量的继续增加,由于类石墨结构的破坏使其嵌锂容量升高。
综上,可以看出,氧化石墨具有良好的循环容量,不同气氛和温度热解处理氧化石墨的组分、官能团结构和层间距离都会改变,从而影响其作为锂离子电池负极材料的嵌锂性能。
热解氧化石墨及其作为锂离子电池负极材料性能就为朋友们整理到此,希望可以帮到朋友们!
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