基于纳米异质结构CdIn2S4/石墨烯的锂电池阳极材料

基于纳米异质结构CdIn2S4/石墨烯的锂电池阳极材料

锂电池已经被广泛应用在各类便携式电子设备上，并逐渐被应用到电动汽车上。常规锂电池面临着容量低、生产过程能耗大等诸多问题，电极材料是影响锂电池性能的关键因素，尤其是阳极材料，其离子电导性直接制约了锂电池容量。对此，能够用于低浓度电解质溶液的纳米正电极引起了众多研究人员的注意，纳米正电极还能够提供很低的充电电流，提高充电电流的信噪比。通过简单、有效的方法制备纳米正电极材料，已成为应用纳米正电极的关键。

CdIn2S4具有较高的空隙率，石墨烯能够提供较快的电子迁移速率，因而研究将CdIn2S4与石墨烯结合构成具有纳米异质结构的CdIn2S4/石墨烯作为锂电池阳极材料。进行纳米异质结构CdIn2S4/石墨烯的制备时，首先采用乙二胺为溶剂通过溶剂热法合成得到硫化镉纳米颗粒；之后将其与氯化铟和过量的硫脲混合并通过水热法合成CdIn2S4纳米颗粒，为加快CdIn2S4纳米颗粒的形成，可将CdIn2S4纳米颗粒形成前的混合物置于高压釜中混合（150℃，30h），高压釜中的高压有助于纳米颗粒的晶化；然后采用乙醇对形成的CdIn2S4纳米颗粒进行清洗，并在70℃的环境下进行干燥处理；最后将干燥后CdIn2S4纳米颗粒附着在石墨烯上形成具有纳米异质结构CdIn2S4/石墨烯材料。对形成的CdIn2S4/石墨烯材料分别进行X射线衍射（XRD）分析、紫外漫反射（UV-DRS）分析、傅氏转换红外线光谱（FTIR）分析、透射电镜（TEM）分析等，确定其电子迁移特征等。通过具有CdIn2S4/石墨烯阳极材料原型锂电池的制造，发现CdIn2S4/石墨烯阳极材料具有较高的可逆容量，为678mA/g。

刊名：Rsc Advances（英）

刊期：2016年第6期

作者：Manjiri A.Mahadadalkar

编译：王祥