模板法构筑空心SnO 2 /C复合材料及其储锂性能研究

发布时间：2022-01-14 05:57

　　锂离子电池负极材料的形貌与结构是影响电池电化学性能的关键因素之一。单纯的二氧化锡活性材料作为锂离子电池负极时,由于二氧化锡材料的低导电性及嵌锂时体积变化的影响,会导致较大的不可逆容量损失、比容量快速衰退等问题。与导电性高的碳材料复合,不但可以改善与电解液的接触,合适的碳结构还可以作为缓冲层缓解锂离子嵌入时带来的体积变化,保证电极材料高导电性及整体结构的稳定性。本文以高理论容量并具有特殊形貌结构的SnO2和高导电的碳材料为研究对象,分别采用水热法和冷冻干燥方法得到复合材料,实现不同结构的碳包覆Sn02复合材料,利用其独特的结构形貌优势,提升整体的导电性和结构稳定性,进而提升电极电化学性能。具体过程如下:1.本章节实验为解决空心结构的Sn02材料低导电性及体积能量密度低等缺点,通过模板法制备特殊椭球型空心H-SnO2@NC复合材料。该结构的复合材料即可以提升电极的体积能量密度,又保证内部的空腔结构足以缓冲电极循环时的体积膨胀,改善电极的循环性能。以水热法制备的椭球型α-Fe2O3为模板,在表面通过位错生长SnO2纳米棒,最外层用PDA包覆,在经过碳化及刻蚀模板后得到椭球型中空结构的H-Sn... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

a)制备的分层C

第一章绪论?糖做碳源，经过水热及碳化过程在纳米环的外层和内层包覆一层碳层，以此积膨胀和提尚电导率，在经历２００次循环以后容量可以维持９２０ｍＡｈ．ｇ－１，结构是循环稳定性和储锂容量的重要因素。大尺寸的Ｔｉ０２颗粒较差的锂离传导性因而难以满足作为负极材料的要求，常用的解决此问题的策略是减小或者在Ｔｉ０２颗粒表面包覆导电介质。??

到Ｓｎ０２＠ＣＮＴ复合物。??学沉淀法是指将含有不同化学组分的溶液混合局均匀，加入适当的沉的沉淀前驱体，再经过后续的煅烧等过程得到沉淀物。该方法制备的大，因此作为锂离子电池负极材料循环稳定性较差。??模板法中，作为预设形貌的模板，通过被前驱体包覆、填充、生长、形貌结构完整的复制到产物中，再将模板去掉而得到模板形貌的产物。酸、碱、高温等条件刻蚀掉以后，产物即得到了木板的形貌结构，而且中空结构。中空结构因其内部独特的空腔体积，会有效的缓冲电极材的体积变化，维护整体结构的完整性，进而保证电池循环稳定性。Ｌｏｕ了多种中孔结构，如图１－６所示，利用氧化铁作为模板，在水热过程模板表面结晶生长，再在表面包覆一层由聚多巴胺提供的导电碳层。再泡以后，将模板刻蚀掉，得到边长约４００?ｎｍ的中空立方体微米盒。在５?Ａ＿ｇ＿１下，经过循环１００次以后容量为４９１?ｍＡｈ．ｇ－１。??


本文编号：3587945