基于納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)CdIn2S4/石墨烯的鋰電池陽(yáng)極材料

鋰電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各類便攜式電子設(shè)備上，并逐漸被應(yīng)用到電動(dòng)汽車上。常規(guī)鋰電池面臨著容量低、生產(chǎn)過(guò)程能耗大等諸多問(wèn)題，電極材料是影響鋰電池性能的關(guān)鍵因素，尤其是陽(yáng)極材料，其離子電導(dǎo)性直接制約了鋰電池容量。對(duì)此，能夠用于低濃度電解質(zhì)溶液的納米正電極引起了眾多研究人員的注意，納米正電極還能夠提供很低的充電電流，提高充電電流的信噪比。通過(guò)簡(jiǎn)單、有效的方法制備納米正電極材料，已成為應(yīng)用納米正電極的關(guān)鍵。

CdIn2S4具有較高的空隙率，石墨烯能夠提供較快的電子遷移速率，因而研究將CdIn2S4與石墨烯結(jié)合構(gòu)成具有納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的CdIn2S4/石墨烯作為鋰電池陽(yáng)極材料。進(jìn)行納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)CdIn2S4/石墨烯的制備時(shí)，首先采用乙二胺為溶劑通過(guò)溶劑熱法合成得到硫化鎘納米顆粒；之后將其與氯化銦和過(guò)量的硫脲混合并通過(guò)水熱法合成CdIn2S4納米顆粒，為加快CdIn2S4納米顆粒的形成，可將CdIn2S4納米顆粒形成前的混合物置于高壓釜中混合（150℃，30h），高壓釜中的高壓有助于納米顆粒的晶化；然后采用乙醇對(duì)形成的CdIn2S4納米顆粒進(jìn)行清洗，并在70℃的環(huán)境下進(jìn)行干燥處理；最后將干燥后CdIn2S4納米顆粒附著在石墨烯上形成具有納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)CdIn2S4/石墨烯材料。對(duì)形成的CdIn2S4/石墨烯材料分別進(jìn)行X射線衍射（XRD）分析、紫外漫反射（UV-DRS）分析、傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜（FTIR）分析、透射電鏡（TEM）分析等，確定其電子遷移特征等。通過(guò)具有CdIn2S4/石墨烯陽(yáng)極材料原型鋰電池的制造，發(fā)現(xiàn)CdIn2S4/石墨烯陽(yáng)極材料具有較高的可逆容量，為678mA/g。

刊名：Rsc Advances（英）

刊期：2016年第6期

作者：Manjiri A.Mahadadalkar

編譯：王祥