氧化锡/碳复合材料纳米结构调控及其储能性能研究

发布时间：2021-10-10 01:46

　　近年来,高性能的锂离子电池被人们广泛研究,以满足全球范围内的电动汽车及混合动力汽车的发展。目前,传统的商用石墨烯负极材料只有372 mAh g-1的理论容量,所以人们渴望找出一些替代石墨烯的负极材料。SnO2是一种有潜力的锂离子电池负极材料,其成本低,理论比容量高（1494mAhg-1）。但是,由于二氧化锡的容量衰减、首周效率低、倍率性能差,其实用性受限。这些问题主要是二氧化锡在长期的充放电过程中大的体积膨胀（³00%）,首周不可逆以及二氧化锡的导电性差引起的。这些问题可以通过提高电导率,引入非晶相和建立纳米结构,使氧化还原反应均匀化,稳定Li20基体中细小的抗断裂Sn沉淀物而得到改善。本论文首先制备了纯的SnO2及碳包覆SnO2（SnO2/C）纳米片阵列,之后通过HCl刻蚀方法来制备多孔碳包覆Sn02-δ（多孔SnO2-C/C）及多孔SnO2纳米片阵列,并将其用于锂离子电池的负极材料。此处合成的多孔结构的SnO2-δ/C纳米片阵列有一层碳膜,且内部有结晶和非晶相,有效的改善结构稳定性,促进锂离子扩散。结果表明,所制备的多孔Sn02-δ/C纳米片电极在0.1 A ... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２锂离子电池的结构组成??

图１．３氧化锡的晶体结构图??拥有更高的储锂容量（Ｓｎ＝９９４?ｍＡｈ?ｆ１）￥］。作为锂离子电池的负极材料的氧化而，在充放电过程中，锂离子的不断嵌料的体积不断膨胀收缩导致电极材料逐，所以容量容易衰减，循环寿命短［４５＜］。［４８，４９］：??Ｓｎ〇２?＋?４Ｌｉ＋?＋?Ｗｎ?＋?２Ｌｉ２〇Ｓｎ?＋?ｘＬｉ＋?＋?ｘｅ?＜－＞?ＬｉＡＳｎ?（ｘ＜?４．４）可提供７１１?ｍＡｈ?ｇ－１的容量，但一般是反应（１．２）是完全可逆的，可以提供７８的体积变化，所以容量在几圈之后也伴是Ｓｎ０２与Ｌｉ＋反应形成Ｓｎ和ＬｈＯ，产化起到一定的缓冲体积变化作用。相反Ｓｎ４．４合金。大量的Ｌｉ＋嵌入引起大

比标准的ＰＤＦ卡片，分析推测出对应样品的物相组成、结晶度、晶粒粒径等基本特征??参数。本课题实验过程中采用德国布鲁克（Ｂｒｏｋｅｒ）公司的Ｘ射线衍射仪，型号为??Ｂｒｕｋｅｒ－ＡＸＳＤ８?Ａｄｖａｎｃｅ，如下图２．１所示。不同实验样品所需扫描角度２０不同，本课??题主要有两大类材料


本文编号：3427402