二氧化锡及其复合纳米材料的制备及电化学性能研究
本文选题:锂离子电池 切入点:阳极材料 出处:《东北师范大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:Sn O2纳米结构是诸多过渡金属氧化物中的明星结构,它在锂离子电池负极材料的研发中同样热门。锂离子电池在充放电过程中的巨大体积变化带来材料粉化的问题,可以通过特殊结构外貌的Sn O2基材料来解决。同时,Sn O2基材料是优秀的半导体,又拥有远超现有石墨负极的理论容量,易于与多种材料复合,电接触更好,内耗更低等优点。使它在锂离子电池的负极材料中有着良好的应用前景。本文以Fe2O3为牺牲模板,采用水热法制备得到中空茧状Sn O2纳米粒子。该纳米粒子尺寸均一,分散性好且粒径可控。并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等对合成材料进行表征。随后的电化学性能测中,中空茧状Sn O2纳米粒子也有上佳表现。另外本文还对中空茧状Sn O2纳米粒子的形成机理进行了探讨。我们利用高温水解法,以无水三氯化铁和四氯化锡为原料,一步合成了纺锤形Sn O2/Fe2O3复合纳米粒子。并对其电化学性能进测试,讨论其结构组成对电化学性能的影响。研究结果表明Fe-Sn复合氧化物与单独Fe2O3和Sn O2相比,具有容量高,稳定性好等特点,同时表明纳米复合材料也是提高材料电化学性能的有效手段。
[Abstract]:Sno _ 2 nanostructure is the star structure in many transition metal oxides, and it is also popular in the research and development of cathode materials for lithium ion batteries. It can be solved by Sno _ 2 based materials with special structure and appearance. At the same time, Sno _ 2 based materials are excellent semiconductors, and have much more theoretical capacity than existing graphite negative electrodes, so they are easy to be recombined with many kinds of materials and have better electrical contact. The advantages of lower internal friction make it have a good application prospect in the anode materials of lithium ion batteries. In this paper, hollow SnO2 nanoparticles were prepared by hydrothermal method using Fe2O3 as sacrificial template. The size of the nanocrystalline particles was uniform. The synthesized materials were characterized by X-ray powder diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The formation mechanism of hollow cocoon Sno 2 nanoparticles was also discussed. We used anhydrous ferric chloride and tin tetrachloride as raw materials by high temperature hydrolysis. Spindle Sno _ 2 / Fe _ 2O _ 3 composite nanoparticles were synthesized in one step and their electrochemical properties were tested. The effects of structure composition on electrochemical properties were discussed. The results showed that Fe-Sn composite oxides had higher capacity than those of single Fe2O3 and Sno _ 2. It is shown that nanocomposites are also an effective means to improve the electrochemical properties of the materials.
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ134.32;TB383.1
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