【摘 要】
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Fe3O4作为锂离子电池负极材料，在充放电时体积变化较大，导致其容量衰减严重。目前，碳包覆是解决这个问题的主要方式之一。本工作以氧化石墨烯（GO）和Fe2+为原料，用一步水热法合成了三维石墨烯片包覆Fe3O4纳米颗粒3DG@Fe3O4复合材料。使用傅里叶红外光谱（FT-IR）仪、热重分析（TGA）仪、X射线衍射（XRD）仪、拉曼光谱（Raman）仪、扫描电子显微镜（SEM）对复合物进行表征，研究结
【基金项目】
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国家自然科学基金（51402030）； 重庆市基础科学与前沿技术研究专项基金（cstc2017jcyjBX0028）；
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Fe3O4作为锂离子电池负极材料，在充放电时体积变化较大，导致其容量衰减严重。目前，碳包覆是解决这个问题的主要方式之一。本工作以氧化石墨烯（GO）和Fe2+为原料，用一步水热法合成了三维石墨烯片包覆Fe3O4纳米颗粒3DG@Fe3O4复合材料。使用傅里叶红外光谱（FT-IR）仪、热重分析（TGA）仪、X射线衍射（XRD）仪、拉曼光谱（Raman）仪、扫描电子显微镜（SEM）对复合物进行表征，研究结果表明，复合材料呈现石墨烯（G）片包覆Fe3O4纳米颗粒的三明治结构。同时采用了恒流充放电（GCPL）、循环伏安（CV）以及交流阻抗（EIS）等电化学测试方法，着重研究了Fe3O4含量对其电化学性能的影响，Fe3O4质量分数为83.2%的3DG@Fe3O4-2电极具有最高的比容量和循环性能，在0.1 A/g的电流密度下的首次放电比容量为1412.33 mAh/g，循环100次后的放电比容量为577 mAh/g，是纯Fe3O4电极材料经历100次循环后的6.5倍。一步水热合成方法具有操作简单、合成条件温和及无需额外添加还原剂等优点；制备的复合电极相比纯Fe3O4具有电极容量高、循环稳定性能好的优势，有助于推动Fe3O4基负极材料在电化学领域中的应用。
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