氧化镁石墨烯复合负极材料的制备

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摘要氧化镁作为主族金属氧化物，具有无毒、大电容等特点，与石墨烯形成复合材料作为锂电池负极普遍具有比纯材料更好的电化学性能，作为前途的负极材料已越来越受关注。本实验以MgCl2•6H2O、氨水、石墨粉为原料，采用沉淀法和氧化还原法成功制备六种锂电池负极材料纯MgO、MgO/酸处理石墨粉、MgO/C(蔗糖)、MgO/未水洗氧化石墨烯、MgO/水洗氧化石墨烯、MgO/石墨烯，进行性能对比，用XRD表征其结构，通过充放电循环测试表明它们的放电比电容量分别为125mAh·g-1，123mAh·g-1，165mAh·g-1，155mAh·g-1，145mAh·g-1，217mAh·g-1。48144

Abstract

Magnesium oxide as the main group metal oxides, having the characteristics of toxic, large capacitance, etc., to form a composite material with graphene as lithium battery negative material generally have better than pure electrochemical performance as negative materials. It have been promising more and more attention. In this experiment, Mg Cl2• 6H2O, ammonia, graphite as raw materials, the success of the six lithium battery negative material prepared using precipitation and Oxidation and Deoxidation. The six lithium battery negative material is pure MgO, MgO / acid-treated graphite powder, MgO / sucrose, MgO / unwashed graphene oxide, MgO / washing graphene oxide, MgO / graphene. The negative materials was tested for performance, characterized the structure by XRD.By charging and discharging cycle test to demonstrate that their discharge specific capacity was 125mAh·g-1,123mAh·g-1,165mAh·g-1,155mAh·g-1,145mAh·g-1,217mAh·g-1.

毕业论文关键词：石墨烯；氧化镁；负极材料；锂电池

Keyword: graphene；magnesium oxide；anode materials；Lithium Battery

1.引言 4

2.氧化镁石墨烯复合负极材料研究进展 4

2. 1氧化镁石墨烯复合负极材料的制备方法 4

2.1.1石墨烯的制备方法 4

2.1.2MgO石墨烯复合材料的制备方法 4

2.1.3制备氧化镁石墨烯复合材料步骤 4

3.MgO负极材料合成与表征 5

3.1、仪器及设备 5

3.2 药品及试剂 5

3.3负极材料的制备 6

3.4实验数据分析 8

3.4.1样品成分表征 8

3.4.2 电化学性能表征 11

3.5结果与讨论 17

3.5.1结果 17

3.5.2讨论 17

4.结论 18

参考文献 19

致谢 20

1.引言

石墨烯是目前我们所知唯一的二维自由态原子晶体，它以特殊的结构和优越的性质越来越广泛的被研究和应用。石墨烯的电学性能也很突出，因此也被作为锂离子电池负极的重要材料，它的理论比容量（744mAh/g）几乎是石墨的2倍，但是在充放电过程中，石墨烯容易发生团聚和堆积，较大程度的影响了其容量 [1]。为了改善这一现象，很多研究者会在其中嵌入金属氧化物。因为金属氧化物的体积效应有效防止了石墨烯的团聚，虽然金属氧化物一般具有较高的理论电容量，但是其导电率低，而石墨烯也恰好弥补了这一缺点[2]。两者相辅相成可以达到更好的电化学性能。