銅氧化物多孔材料的制備與電化學(xué)性能表征.pdf

1、氧化銅(CuO)是能帶隙約為1.5eV的p型半導(dǎo)體，屬于單斜晶系，空間群為C62h(C2/C)，具有良好的導(dǎo)電、光電、氣敏等特性，被廣泛應(yīng)用在氣敏傳感器、催化劑和電池等領(lǐng)域。同時(shí)，氧化銅無(wú)毒、價(jià)格便宜，并且具有較高的電容量，在鋰離子電池電極材料應(yīng)用中有著明顯的優(yōu)勢(shì)，是普通的碳負(fù)極材料電池容量的2-3倍。氧化亞銅也被一些研究者列為鋰離子電池碳負(fù)極材料的替代材料，同時(shí)它還可以用作太陽(yáng)能電池材料。目前，雖然制備方法較多，但銅氧化物的多孔材料的

2、制備尚存在許多困難，如：孔壁容易坍塌，難以形成多孔結(jié)構(gòu)等。本論文采用兩步法，以水熱法得到的形貌均勻、規(guī)則的枕頭狀草酸銅以及水浴法得到的條形檸檬酸銅為前軀體，在不同的熱分解條件下得到了不同孔結(jié)構(gòu)的氧化銅；又以低溫水熱還原枕頭狀的多孔氧化銅，得到了多孔的氧化亞銅。
　　 采用XRD，SEM，TG-DTA，N2物理吸附-脫附等測(cè)試手段對(duì)銅氧化物多孔材料的組成、形貌、孔結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表征。研究表明：所制備的氧化銅均可保持前軀體的形貌；不同的

3、銅源及反應(yīng)溫度是影響前軀體形貌的主要因素；升溫速率、煅燒氣氛和煅燒溫度是影響氧化銅孔結(jié)構(gòu)的主要因素；低溫水熱還原中，水熱溫度是影響產(chǎn)物中各組分含量的主要因素。
　　 將制備的多孔銅氧化物作為負(fù)極材料裝配成鋰離子電池對(duì)其進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試，電池有較好的循環(huán)性能。其中，枕頭狀的多孔氧化銅用作鋰電池負(fù)極材料具有更為優(yōu)異的性能，第一個(gè)循環(huán)的放電容量為770.3mAh·g-1，50個(gè)循環(huán)以后，放電容量仍為第二次放電容量的83.3％，且電池