摘要

以水热法制备的羟基氧化铁纳米棒作为反应原料,首先采用室温聚合法,在其表面包覆一层均匀的聚多巴胺,获得聚多巴胺包覆的羟基氧化铁,然后通过后续热处理,获得氮掺杂碳包覆的Fe3O4和Fe7S8复合材料(Fe3O4@NC和Fe7S8@NC)。采用XRD、拉曼光谱仪、XPS、SEM以及TEM等技术对上述两种复合材料的结构和形貌进行表征。将上述制备的两种复合材料分别作为负极材料,组装纽扣半电池,测试并研究其储锂、储钠性能。实验结果表明:Fe3O4@NC相比Fe7S8@NC展现出了更高的可逆比容量和更优异的高倍率储锂循环性能,在2 A·g-1的电流密度下,循环300圈,其可逆比容量可分别维持在1 083和859 mAh·g-1;作为钠离子电池负极材料,Fe3O4@NC相比Fe7S8@NC展现出了更平稳的循环稳定性,而Fe7S8@NC出现容量明显上升的趋势。在1 A·g-1的电流密度下,循环350圈后,二者的电池容量分别为100和259 mAh·g-1;其优异的储锂、储钠性能主要取决于Fe3O4和Fe7S8纳米棒与氮掺杂碳层的协同作用。

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