SnO 2 @C锂离子电池负极材料的制备及其性能研究

发布时间：2022-01-23 14:18

　　采用实心六面体Zn SnO₃为前驱体,以酚醛树脂为碳源,经酚醛树脂包覆Zn SnO₃纳米立方体,然后碳化并经Na₂EDTA处理后获得空心六面体SnO₂@C复合材料。采用XRD、SEM、TEM、Raman等表征手段研究SnO₂@C样品的化学组成、结构与形貌,并通过电池测试系统对样品进行电化学性能测试。结果表明,该材料具有空心结构,表面均匀地包覆了一层碳,这种在材料表面包覆的碳不仅增加了复合材料的整体导电性,同时又作为保护物质缓解了Sn粒子在充放电过程中的团聚及体积膨胀。因此,以其制备的负极表现出优异的电化学性能。 

【文章来源】：现代化工. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

SnO2@C复合材料的XRD图、XPS能谱图、TGA图和Raman光谱图

复合材料的形貌图如图2所示。由图2(a)和图2(b)可以看出，前驱体尺寸相对均匀，厚度在500～800 nm之间。由图2(c)和图2(d)可以看出，酚醛树脂resol-F127均匀地包覆在前驱体表面，为下一步产物提供了相对均匀的模板。由图2(e)和图2(f)中可以看出，材料在微观下均匀地包覆了一层碳，即酚醛树脂发生了碳化，表面碳层的厚度约为30 nm。由图2(g)和图2(h)可以看出，材料在微观下经乙二胺四乙酸二钠水热处理后，由实心结构转变成了空心结构。通过构建特定的锡基微纳米结构以及与碳等材料复合的手段，既解决材料导电性问题，又使得材料结构稳定性强。因此SnO2@C内部中空和表面包覆一层碳的独特结构将有效缓解二氧化锡嵌锂时的体积膨胀，有效地改善其电化学性能。

为了证明SnO2@C中元素Sn、O、C的分布情况，在扫描电镜下进行了元素分析，结果如图3所示。由图3可以看出，元素Sn、O、C在材料中均匀分布。同时，材料表面均匀包覆的碳增加了复合材料的整体导电性。2.2 复合材料的电化学性能分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管与石墨烯在储能电池中的应用[J]. 李健,官亦标,傅凯,苏岳锋,包丽颖,吴锋.  化学进展. 2014(07)
[2]梯次利用锂离子电池电化学阻抗模型及特性参数分析[J]. 张彩萍,姜久春,张维戈,刘秋降,鲁妍.  电力系统自动化. 2013(01)



本文编号：3604522