可实现锂电池高效储能的六边形结构CuO纳米材料研究

可实现锂电池高效储能的六边形结构CuO纳米材料研究

纳米材料因自身特殊的物理性质和化学性质，而使其适合用作锂电池电极材料，因此被广泛研究。纳米结构的过渡金属氧化物（TMO）作为锂电池阳极材料时，表现出较高的理论容量和优良的充放电循环稳定性。氧化铜（CuO）因具有较高的理论存储容量，且价格低廉、安全无毒、储量丰富，因而被认为是锂电池阳极材料的良好替代品。研究人员已经制备了多种不同结构的CuO纳米电极，其中具有六边形结构的CuO纳米材料电极的性能尤为突出。

通过快速水热法进行六边形结构CuO纳米材料的制备。制备时，将氯化铜与碳酸钠置于蒸馏水中，对混合溶液进行剧烈的磁力搅拌直至氯化铜和碳酸钠充分溶解和反应，此时将得到含有蓝色絮状沉淀的溶液。之后将含有蓝色絮状沉淀的溶液置于高压反应釜中，反应后将得到黑色块状沉淀物，对其进行乙醇冲洗，并通过加热干燥，此时将得到具有六边形结构的CuO纳米材料。

采用X射线衍射（XRD）方法对CuO纳米材料的物相和纯度进行分析，采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）对CuO纳米材料的形貌进行观察，并采用透射电子显微镜（TEM）对其结晶性进行表征。采用红外光谱法（FTIR）确定CuO纳米材料的内部六边形结构。将所制备且检测合格的六边形结构CuO纳米材料应用在锂电池电极的制造中，得到原型电池并进行测试。测试结果发现，六边形结构CuO纳米材料电极的存储容量达到572mAh/g，且在超过100个稳定的充放电循环后，存储容量没有出现衰退。

刊名：JournalofAlloys &Compounds（英）

刊期：2016年第690期

作者：P.Subalakshmi

编译：王祥