人工晶体学报

作者：望军, 金姚瑶, 胡章涛, 郑毅, 张瀚

单位：重庆科技大学材料与新能源学院，重庆 401331

关键词：Fe2O3,竹叶碳,锂离子电池,负极,可逆容量,循环寿命,

基金：重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202401536);重庆科技大学研究生创新计划项目(YKJCX2421609)

作为锂离子电池负极材料的过渡金属氧化物，Fe2O3具有高理论比容量（1 007 mAh/g）、储量丰富和环境友好性等优点。然而，在实际应用中，低导电性和循环过程中较高的体积效应限制了其性能的发挥。引入碳基质和纳米化是解决上述问题的有效策略。竹叶碳材料具有成本低、产量大的优势，将其作为碳基质可以提高复合材料的导电性，并缓冲负极活性材料的体积膨胀。本文以来源丰富的竹叶为碳源制备碳材料，通过水热法获得纳米Fe2O3，最终通过溶剂热法将竹叶碳与纳米Fe2O3结合，制备出纳米Fe2O3/竹叶碳负极材料。电化学测试显示，纳米Fe2O3/竹叶碳在200 mA/g的电流密度下经过203次循环后仍保持704.6 mAh/g的高比容量，在较大电流密度500 mA/g下比容量达到472 mAh/g。竹叶碳的引入提升了锂离子在电极材料中嵌入嵌出的扩散动力，且增加了赝电容行为对容量的贡献。本研究为利用生物质衍生碳提高锂离子电池负极材料的可逆容量和循环寿命提供了新思路。

来源：2025年第9期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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