钙钛矿型氧化物LaFeO3的制备及其电化学性能

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本文采用硬脂酸燃烧法制备了钙钛矿型氧化物La Fe O3,将其作为高温(60℃)镍氢电池负极材料。因为钙钛矿氧化物本身具有导电性差,高倍率性能差等缺陷,这导致在作为镍氢电池负极材料的使用过程中受到限制。针对这一问题,我们用石墨烯与La FeO3复合,制备了La Fe O3-rGO复合材料(石墨烯质量分数分别为8%,10%,12%),并对制得的复合材料进行结构表征与电化学性能测试。得出不同石墨烯含量的复合物制备的电极的最大放电容量分别为304.5 mAh g-1,334.6 mAh g-1,311.1 mAh g-1(石墨烯含量分别为8%,10%,12%)相比于没有进行石墨烯复合的La Fe O3电极材料电容量209.5 mAh g-1,其电化学容量有了较大的提高,另外,荷电保持率,循环稳定性能,等电化学性能也有一定的提高,电池的阻抗也有所降低。电化学性能的改善是由于石墨烯本身具有很好的物理化学性能,较好的导电性,较大的比表面积,在与钙钛矿氧化物LaFeO3进行复合后得到的复合物具有很大的比表面积。除了探究利用石墨烯与钙钛矿氧化物La FeO3进行复合之外,本文还探究了不同制备条件对钙钛矿型氧化物La FeO3的形貌与电化学性能的影响。在本实验中,在不同温度(500℃,600℃,700℃,850℃,1000℃,1100℃,1200℃)下对钙钛矿型氧化物La Fe O3进行烧结处理。利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其表面形貌进行观察,发现不同温度烧结得到的钙钛矿型氧化物LaFeO3晶体颗粒大小有很大的差异,温度越高,颗粒结合的越紧密,晶粒颗粒越大;而低温下烧结得到的LaFeO3则结构松散,这使得低温下煅烧得到的钙钛矿氧化物LaFeO3比表面积更大。通过对不同烧结温度下制备的钙钛矿氧化物LaFeO3的电化学性能进行测试,得出600℃烧结的LaFe O3最大放电容量为570 m Ah g-1,同时循环稳定性,导电性也有一定的提高,动力学性能也有很好的表现。
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