二硫化锡/膨胀石墨复合材料的合成及其储锂性能的研究

发布时间：2024-02-25 16:25

　　在科技的快速发展,人类社会生活质量不断提高的同时,化石燃料消耗导致的环境污染逐渐加重,因此新型可再生能源的开发对社会的可持续发展有着重要的作用。但由于风能、太阳能、潮汐能等绿色能源的使用受到其客观因素的限制,发展电化学储能技术,改变现阶段传统模式并实现能源的合理存储和传输已成为当前的研究热点。目前,锂离子电池是应用最为广泛的电化学储能装置。其中,石墨是商业化锂离子电池主要负极材料,由于其较低的理论比容量(372 mAh·g^-1)和较差的倍率性能,已经很难满足当代社会的需求。SnS₂负极材料因其较高的理论比容量、较低的嵌锂电势、独特的几何结构等优点,受到人们广泛关注。但SnS₂导电性较差,在充放电过程中体积容易发生膨胀,导致容量急剧衰减,因此抑制体积膨胀、提高材料的导电性成为研究的关键。本文分别以氯化亚锡、硫代乙酰胺为锡源和硫源,以膨胀石墨为支撑材料,通过二次硫化、室温搅拌和低温溶剂热法合成了三种新型SnS₂/EG复合材料。通过拉曼、XRD、SEM、TEM等表征证实SnS₂成功合...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1锂离子电池工作原理

二硫化锡/膨胀石墨复合材料的合成及其储锂性能的研究2电解液(LiPF6、混合有机溶剂)、隔膜、电池壳等部分组成，其工作原理为当锂离子电池在充电的过程中，锂离子从正极材料经过电解液、隔膜到达负极材料，此时负极处于富锂状态，为了平衡电荷，外部的补偿电子通过外电路到达负极。当锂离子电池....

图1.2三种主要正极材料的晶体结构图及Li+的结合位点

?i)可降低金属锰的溶解，从而提高正极材料的结构完整性。三维尖晶石结构材料，包括LiMnO2、LiNiO2、LiCoO2等。对于钴酸锂而言，放电电压高、自放电小等优点，但由于金属钴相对于锰、镍而言价格相对昂贵，稳定性相对较差，大电流下容量容易衰减。相对于LiMnO2，虽然金属Mn....

图1.3石墨晶体结构

第一章绪论5触，这样就导致了较低的比容量。石墨是一种层状结构，在锂离子嵌入其中后能形成LiC6插层化合物[28]。由于其结构比较稳定，在反复嵌入和脱嵌后石墨结构基本没有发生变化，所以表现出很好的循环稳定性能。因此直到目前为止，石墨仍然是锂离子电池的主要负极材料。图1.3石墨晶体结....

图1.4(a和b)正交SnS和(c和d)六角SnS2的分层结构的侧视图和俯视图

第一章绪论71.4.4硫化亚锡基负极材料硫化锡由于其层状结构和易于大规模生产的特性得到了广泛的关注。其中，斜方晶系SnS和六角形SnS2为两种典型的单一氧化态的半导体化合物，这与结构变形的Sn2S3化合物不同。虽然SnS具有很高的理论容量，但是SnS的导电性差，容易发生结构退化，....

本文编号：3910579