中空ZnCo2O4纳米线的合成及其电化学性能分析.pdfVIP

V0L41NO．2 化 工 新 型 材 料 第41卷第2期 · 92 · NEW CHEMICALM ATERIALS 2013年 2月 中空 ZnCo2O4纳米线的合成及其电化学性能分析 王瑗钟 张立新 汪永彬 (中北大学化工与环境学院，太原 030051) 摘 要 运用微乳液法，以醋酸盐为原料，草酸为沉淀剂，CTAB为表面活性剂，乙二醇为单一溶剂首先合成前驱体 ZnCo2(C2O4)。纳米线，然后用 ZnCoz(Cz04)。纳米线作为牺牲模板经过煅烧合成多孔的 ZnCo204纳米线。用Fr_IR、 XRD、SEM、TEM和电化学性能测试，研究得到的产物的形貌结构和电化学性能。结果表明：合成了具有一维结构的尖晶 石结构的ZnCoz04纳米线，由于具有较大的比表面积和多孔性，更有利于锂离子的嵌入与脱 出，其初始放 电比容量达 1841mAh·g一，25次循环后容量还能达到 765mAh·g ，整体的库伦效率维持在 100 左右，循环性能良好。 关键词 牺牲模板，ZnCoz04纳米线，中空，锂离子 电池 Synthesisandelectrochemicalperformanceofhollow ZnCo204nanowires WangYuanzhong ZhangLixin WangYongbin (CollegeofChemicalEngineeringandEnvironmental，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051) Abstract AbstractZnCo2(C204)3nanowireswassynthesizedbyasimplemicroemulsion-basedmethodwithacetate asraw material，oxalicacidasprecipitator，CTAB assurfactantandglycolassinglesolvent，and then porousZnCo204 nanowireswassynthesizedviaannealingofasacrificetemplateZnCo2(C2O4)3nanowires．FTIR，XRD，SEM ，TEM and electrochemicaltestwereusedtOconfirm themorphologyandstructuresofthesamples．Theresultsshowedthattheas— prepared1D nanostructuresspinelZnCo2O4nanowireswasinfavorofthe1ithiationanddelithiationof1ithium ion，whichat— tributedtOthelargersurfaceareaandporosityofZnCo204nanowires．Theinitialspecificdischargecapacityofthesample was1841mAh ·g andstayedaround765mAh ·g～ after25cycles，theholisticCoulombicefficiencywasabout100 ． Theresultsindicatedthatthecycleperformancewasfine． Keywords sacrificetemplate，ZnCo2O4nanowire，hollow，lithium ionbattery 高容量过渡金属氧化物 (如 Cos04、Ti02等)作为锂离子 线。ZnCoz04纳米线由于具有多孔的一维结构和较高的比表 电池负极材料已经得到了广泛的研究[1_3l。然而，像Co。04这 面积，因此具有较高的电容量和循环性能。 类过渡金属氧化物由于有毒，价格昂贵，而且存在容量衰减