还原氧化石墨烯原位包覆纳米MnTiO₃颗粒的简易合成及储锂性能研究（英文）

刘焕龙^1,2，赵伟²，李睿哲²，黄谢意²，唐宇峰²，李冬梅¹，黄富强^2,3

1. 上海大学材料科学与工程学院2. 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室3. 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家实验室稀土材料化学及应用国家重点实验室

摘 要：对于高能量密度的锂离子电池而言,研究稳定、高容量负极材料的需求十分迫切。基于此,本工作设计了一种简单有效的溶胶–凝胶法,来合成高性能的被还原石墨烯氧化物原位包覆的MnTiO₃纳米颗粒（MnTiO₃@rGO）。合成的MnTiO₃纳米粒子分散均匀,被少层的石墨烯包裹。由于还原氧化石墨烯的高电导率,MnTiO₃@rGO作为锂离子电池负极表现出优异的倍率性能,在5.0 A?g^–1的高电流密度时,MnTiO₃@rGO展现出了286 mAh?g^–1的比容量。此外,得益于MnTiO₃@rGO的多孔结构和柔性的还原氧化石墨烯外层,MnTiO₃@rGO负极具有显著的长期循环稳定性。在500个循环后,比容量仍保持在441 mAh?g^–1,仅损失了8.4%。结果表明,该方法对提高金属氧化物负极的导电性和循环稳定性具有较高的应用价值。

关键词：原位包覆;还原氧化石墨烯;MnTiO₃纳米颗粒;锂离子电池负极;