【摘 要】
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本实验采用CVD法制备的管径为20~40nm的MWNTs进行了电化学储锂的试验研究.通过透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)及拉曼光谱(Raman)对MWNTs的表面形貌及石墨化程度进行了表征.采用恒流充放电方法得到了该MWNTs的前十周的可逆容量.本文采用电化学交流阻抗和计时电流法方法得出了Li+在MWNTs中的扩散系数,结果表明Li+在MWNTs中的扩散系数在1～4×10-10cm2s-
【机 构】
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清华大学化学工程系,北京,100084
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本实验采用CVD法制备的管径为20~40nm的MWNTs进行了电化学储锂的试验研究.通过透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)及拉曼光谱(Raman)对MWNTs的表面形貌及石墨化程度进行了表征.采用恒流充放电方法得到了该MWNTs的前十周的可逆容量.本文采用电化学交流阻抗和计时电流法方法得出了Li+在MWNTs中的扩散系数,结果表明Li+在MWNTs中的扩散系数在1～4×10-10cm2s-1(交流阻抗法),3.5×10-10cm2s-1(计时电流法).两种方法得到的数值都在文献提供的Li+在各种碳材料中的扩散系数范围内.从该结果可推断Li+大部分嵌入到MWNTs的石墨层中,属于不可逆容量的部分可能嵌入到MWNTs的中空部分和由相互缠绕在一起的碳管所形成的纳米级的孔洞中.对锂离子嵌入MWNTs进行了电化学等效电路模拟,求出对于不同过程的反应电阻及扩散电阻.通过对交流阻抗图谱的分析可以初步得出以下结论,即Li+在碳纳米管中至少有吸附和嵌入两种存在形式.
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