2,6-二氨基蒽醌/还原氧化石墨烯复合材料的制备及在锂有机电池的应用

编号：NMJS08705

篇名：2,6-二氨基蒽醌/还原氧化石墨烯复合材料的制备及在锂有机电池的应用

作者：张瑾 黄莉雅 蔡锋石 罗志强 袁志好

关键词： 蒽醌 还原氧化石墨烯 复合材料 锂离子电池 正极材料

机构： 天津理工大学材料科学与工程学院

摘要： 采用水热合成法和冷冻干燥技术制备了2,6-二氨基蒽醌(2,6-AAQ)/rGO复合材料,通过氨基(—NH2)与羧基(—COOH)形成肽键(—CO—NH—)共价键,使其在电解液中的溶解问题从本质上得到了解决.SEM和EDS Mapping表明,2,6-AAQ/rGO-3复合材料中的2,6-AAQ呈现出高度的棒状结构,并且被石墨烯包裹得更紧密.这种独特的结构提高了2,6-AAQ在锂化过程中的电子导电性,可有效减少2,6-AAQ的聚集,利于电解质的浸润.XPS、XRD、FTIR和Raman结果表明,2,6-AAQ和rGO之间发生了水热辅助化学键合,形成了rGO包裹2,6-AAQ的结构.此外,非原位FTIR表征结果验证了2,6-AAQ/rGO-3具有良好的储锂性能,羰基(C=O)为反应位点.同时,紫外-可见光谱测试清楚表明,与2,6-AAQ相比,通过肽键连接的2,6-AAQ/rGO-3的溶解度显著降低,表明电化学性能大大提高.其中2,6-AAQ/rGO-3作为锂离子电池正极时,在100 mA·g-1电流下,首圈放电容量高达212.2 mA·h·g-1,在500 mA·g-1电流下循环100周后放电容量仍为184 mA·h·g-1,展现出了优异的循环稳定性和高倍率性能.2,6-AAQ/rGO出色的电化学性能得益于石墨烯的碳骨架对2,6-AAQ的锚定,该结构不仅可以防止2,6-AAQ溶解,还可以为其提供导电网络,进一步提高电子传导速率.