泡沫状3D介孔NiO-Ni:高性能锂离子电池阳极

0 下载量 184 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1MB PDF 举报
"通过水热蚀刻和退火处理在镍泡沫上制备出泡沫状3D介孔NiO-Ni,这种材料表现出优秀的锂离子电池阳极性能,具有良好的循环稳定性和倍率特性。" 文章详细阐述了一种创新的材料制备方法,即通过简便的水热蚀刻技术,随后进行退火处理,在镍泡沫基底上成功制得了泡沫状的三维介孔NiO-Ni结构。这种结构独特,主要由大量平均厚度约为50纳米的纳米片组成,并且内部含有众多介孔,孔径大小在100纳米到1微米之间。这种多孔结构设计有利于提高电极材料的比表面积,进而提升锂离子的存储和传输效率。 电化学测试结果显示,泡沫状3D介孔NiO-Ni作为锂离子电池的负极,表现出了优异的性能。在0.7 C的充放电速率下,首次放电和充电容量分别达到了979和707毫安时/克。在经过100个充放电循环后,仍能保持747和738毫安时/克的容量,显示出出色的循环稳定性。此外,即使在快速充放电条件下(0.06至14 C的宽范围速率),经过60个循环后,当速率恢复到0.06 C时,NiO-Ni电极的第十次充放电容量仍可恢复至699和683毫安时/克,这证明了其良好的倍率性能。 关键词涵盖了微孔材料、电化学测量和能量存储等领域,表明这项工作不仅涉及材料科学,还涉及到实际应用中的能源储存技术。该研究对于提升锂离子电池的能量密度和使用寿命具有重要意义,为设计和开发新型高性能电池提供了新的思路和方法。泡沫状3D介孔NiO-Ni的出色性能预示着它可能成为未来锂离子电池领域的一个重要候选材料,有望推动电动车、便携式电子设备等领域的电池技术进步。