固相剪切磨盘碾磨法制备四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料及其在锂离子电池中的应用

作者：王青福; 刘新刚; 康文彬; 张楚虹^*

来源：材料导报, 2018, 32(21): 3689-3696.

• 四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料
• 固相剪切磨盘碾磨
• 锂离子电池

固相剪切磨盘碾磨法是一种基于全固相反应、不同于传统球磨方法制备微纳米基功能复合材料的新方法。本文以石墨和纳米四氧化三铁为原料,三聚氰胺为氮掺杂剂,采用固相剪切磨盘碾磨法,成功制备了四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料(Fe3O4/N-G)。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积(BET)测试和电化学测试对样品结构、形貌和电化学性能进行表征。测试结果显示:该方法能够在将石墨剥离成少数层石墨烯的同时,实现石墨烯的氮掺杂以及与Fe3O4的均匀复合,最终制得Fe3O4/N-G复合材料;将该复合材料作为锂离子电池负极材料,表现出优异的循环稳定性,在100mA·g-1的电流密度下经过100次循环后,Fe3O4/N-G可逆比容量保持在869 mAh·g-1,远高于纯Fe3O4的78mAh·g-1。该方法为制备石墨烯基复合电极材料提供了绿色环保、简便易行的新方法。

• 单位
  四川大学; 高分子材料工程国家重点实验室; 高分子研究所