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摘要
NiO由于理论容量高(718 mAh·g-1)、密度大、安全无污染，被认为是极具潜力的锂离子电池负极材料。然而，低电导率和固有体积膨胀限制了其在储能领域的应用。针对以上问题，本工作使用直流电弧等离子体法制备了Ni纳米粒子，在空气中氧化烧结后获得一维链状Ni/NiO纳米复合材料，将其与还原氧化石墨烯(Reduction graphene oxide, rGO)在无水乙醇溶液中均匀混合，并使用喷雾干燥及焙烧工艺获得了Ni/NiO/rGO纳米复合材料(Nanocomposites, NCs)。一维Ni/NiO纳米链被均匀地担载到二维石墨烯片层结构上，其中Ni、NiO和rGO组元含量分别为2.15%、87.83%和10.02%(质量分数)。Ni/NiO纳米链的一维状结构可有效缓解NiO活性组分在电化学循环过程中的体积膨胀，均匀分布的金属Ni粒子和石墨烯基体为电子输运提供了有利条件，从而提高了Ni/NiO/rGO NCs的电导率。此复合材料电极在0.1 A·g-1电流密度下循环100次后容量保持在1 016.8 mAh·g-1,表现出优异的电化学循环稳定性能和倍率性能。NiO基纳米材料的结构调控和性能优化为锂离子电池负极材料的多样性提供了可能。
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单位大连理工大学; 山西大同大学
