“水热法制备新材料”是《材料》杂志的一期全新开放特刊,旨在发表原创研究和评论论文,介绍水热合成新材料研究的最新进展。本特刊还希望启发不同的视角,使水热技术(如材料的连续生产、水热回收技术以及水热合成的建模和模拟)更加经济。水热法仍然是一种“黑箱”技术,基于通过控制热力学(温度、压力、溶液的pH值和前体的化学成分)和非热力学变量直接从水溶液中结晶材料。基于热液独特的压力-温度相互作用,通过控制成核和生长的速率和均匀性,可以精确设计所得材料的尺寸、形貌、化学计量、多态性、亚稳态和聚集控制。此外,通过对热液体系的热力学建模,对水介质的溶液热力学以及对相平衡和结晶机理的预测,决定了制备新材料的能力。热液研究由地质学家在十九世纪中叶推广,主要集中在自然热液现象的实验室模拟。当代先进科学技术的不断发展,导致热液技术的多样性和复杂性不断提高,涵盖了多个跨学科的科学分支,而不仅限于晶体生长[1]。因此,水热法可以被视为重要技术的一部分,例如纳米技术和先进材料技术,它们都是一门高度跨学科的学科,也是物理学家、化学家、陶瓷学家、材料科学家和工程师所使用的一项技术。本期特刊的研究重点是“利用水热法制备新材料”,包括但不限于以下主题:水热合成、亚稳相、超临界水热生长、连续流水热合成、水热合成的建模和模拟、水热碳化和水热回收技术。
摘要:本文研究了不同水热工艺原位合成Fe2O3/还原氧化石墨烯(rGO)负极材料。扫描电子显微镜(SEM)分析发现,不同的工艺可以控制石墨烯和Fe2O3的形貌,水热原位法和油酸辅助水热原位法制备的Fe2O3形貌主要由细小的球体组成,而PVP辅助水热原位法制备的Fe2O3形貌呈现多孔椭球体,石墨烯呈现典型的褶皱和小块状。X射线衍射分析(XRD)分析结果表明,以不同的方式生成的Fe2O3/还原氧化石墨烯(rGO)材料均具有良好的结晶性,加入GO后氧化铁的晶型没有发生变化。均发生了还原,并在25°附近出现特征峰,说明有大量还原石墨烯存在。电化学性能测试结果发现,不同工艺制备的活性材料对锂离子电池循环性能的影响不同,综合比较3种工艺制备的Fe 2 O 3 /rGO电化学性能最好。