Mo2N量子点@N-掺杂石墨烯复合材料的制备及储锂性能
2021-01-29王利霞张振华李雷张林森方华宋延华李晓峰
王利霞,张振华,李雷,张林森,方华,宋延华,3,李晓峰,3
(1 郑州轻工业大学材料与化学工程学院,河南郑州450001; 2 郑州轻工业大学陶瓷材料研究中心,河南郑州450001;3郑州市绿色化学电源重点实验室,河南郑州450001)
引 言
过渡金属氮化物(MNx,M=V,Fe,Mo,Ni,W等)是一类金属“间充型”化合物[1-2],由于氮元素进入到金属的晶格内部,过渡金属氮化物兼具共价化合物、离子化合物和过渡金属的诸多优异性能,如高硬度、高熔点、耐磨损和耐腐蚀等特性[3],已被广泛应用于切削刀具、硬质涂层及催化等领域。特别是近年来过渡金属氮化物由于高导电性及优良的化学稳定性而被广泛用于能量储存电极材料。在众多的过渡金属氮化物中,钼氮化物由于具有较高的理论储锂容量而成为了被广泛研究的锂离子电池电极材料。
钼氮化物作为锂离子电池电极材料存在体积膨胀效应、库仑效率差、极化严重及快速充放电能力差等问题,严重影响了其储锂性能。为解决以上问题并进一步提高钼氮化物的能量密度,科研工作者通常将钼氮化物与碳材料复合,如MoN/N-CNT[4]、MoN/GNS[5]、Mo2N@MoO3@NC[6]等,研究结果表明复合后钼氮化物的电化学性能得到了极大的改善。在众多的碳材料中,石墨烯因优异的导电性、力学性能及较大的比表面积而引起了人们的广泛关注[7-9],特别是石墨烯纳米片及其复合材料的电化学性能已经得到了广泛的研究,例如Si/GO[10]、SnO2/GO[11]、Li4Ti5O12/GO[12]、Co3O4/GO[13]和Fe3O4/GO[14]等 材料,这些金属或金属氧化物分布在石墨烯的表面或片层之间形成了以石墨烯为基质的复合物,提高了电池的比容量和循环寿命。……
