李求忠,游东宏,陈 震,2

(1.宁德师范学院化学系,福建宁德 352100;2.福建师范大学化学与材料学院,福建福州 350007)

商品锂离子电池的负极材料主要以石墨化碳为活性物质,但受碳理论比容量(373 mAh/g)的限制[1]。纳米结构的过渡金属氧化物MxOy(M=Ni、Co、Cu和Fe)可作为锂离子电池负极材料[2],但嵌脱锂机理与锡基氧化物不同:在嵌锂时,MxOy与Li反应,生成Li2O和纳米级金属M;在脱锂时,金属M与 Li2O可逆反应,生成MxOy和Li[3][见式(1)]。

NiO负极材料的理论比容量为718 mAh/g,实际比容量与表面结构、充放电时的体积变化及活性粒子的团聚情况等关系密切。不同方法制备的活性材料,电化学性能差别大,通常,活性材料的粒径越大、越不均匀,循环性能越差[4]。目前,制备NiO薄膜的主要方法有磁控溅射法、化学气相沉积法和电沉积法等,制备NiO纳米粉体的主要方法是固相法和溶胶-凝胶法[5],所得产物具有较好的循环性能。乳液沉淀法制备的材料粒径分布窄且可控,制备时粒子的表面包覆一层表面活性剂,使粒子间不易团聚,稳定性好,选择不同的表面活性剂修饰,可获得不同性质的纳米微粒。直接沉淀法制备的材料,没有表面活性剂的修饰作用,粒子容易发生团聚,粒径大,且粒径不易控制,分布不均匀。

本文作者分别采用乳液沉淀法和直接沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体,在空气氛中煅烧得到不同形态的NiO材料,考察了产物作为锂离子电池负极材料的电化学性能。

1 实验

1.1 材料的制备与分析

在100 ml 0.5 mol/L NiCl2(天津产,AR)中加入10 ml 2%曲拉通X-100(上海产,99%),在 60℃水浴、快速搅……