氧化铜的应用

氧化铜作为一种重要半导体材料，由于其独特的性能，如良好的热稳定性及光化学稳定性、高温超导性、高电化学活性、无毒、廉价的制备方法，已被广泛应用于催化剂、超导材料、热电材料、传感材料、玻璃、陶瓷、锂离子电池等领域。目前，由于不同形貌纳米材料拥有更优异的光、电、磁、热性能，纳米材料的可控制备已成为目前材料研究者的一个目标。
氧化铜作为最常见的过渡金属氧化物，它的理论比容量较高 (674mAh·g-1)，制备简单，成本较低等优点，已逐渐应用于锂离子电池中，为了提高CuO作为电池负极材料时电极的导电性，限制碳类活性物质在电池充放 电过程中的体积的变化，从而提高电池的可逆容量、循环寿命、充放电稳定性等电化学性能。
有研究提供了一种用于锂离子电池的碳芯/氧化铜外壳复合电极，芯部为碳纤维，外壳为氧化铜薄层；氧化铜薄层具有阵列型的纳米针状结构和纳米孔状结构；纳米针状结构在氧化铜薄层的外表面，纳米孔状结构为贯通氧化铜薄层的孔。
复合电极中，氧化铜薄层的纳米孔状结构有利于电解液中的锂离子轻易通过，进而在碳芯中发生嵌锂和脱锂过程，从而增加锂离子电池的充放电容量；碳芯部分与氧化铜外壳紧密接触，既提高了电极的导电性，又缓冲了氧化铜转化过程中的体积变化程度；氧化铜外壳紧密地包
裹着碳芯部分，且氧化铜外壳的纳米针状结构极大地缩短了锂离子的扩散距离和增加了与锂离子之间的有效接触面积，限制了锂离子电池充放电嵌锂和脱锂过程中碳纤维体积的膨胀，从而有利于提高锂离子电池的可逆容量和循环寿命。