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1、新一代高性能鋰離子電池的發(fā)展迫切需要新型高容量鋰離子電池負極材料。很多高容量硅基、錫基、鍺基等負極材料在鋰合金化過程中會發(fā)生嚴重的體積膨脹,產(chǎn)生機械應(yīng)力,導(dǎo)致活性材料粉化剝落,電極性能迅速下降。
三維錫基納米結(jié)構(gòu)電極對發(fā)展高容量和大功率鋰離子電池有重要的價值,但三維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差和錫鋰合金化過程中體積膨脹造成的電池循環(huán)壽命低限制了其應(yīng)用。本論文制備了高分子納米膜包覆中空錫鎳合金核殼結(jié)構(gòu)。通過電流置換方法制備了錫鎳合金中空納米顆粒
2、(Sn-Ni alloy HNPs)和錫鎳合金中空納米管(Sn-Ni alloy NTs),并對其分別用聚氧化乙烯(PEO)進行表面包覆,用作鋰離子電池負極材料。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)分析證實了制備的錫鎳合金具有中空的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及高分子包覆層。電化學(xué)測試結(jié)果表明,在相同的測試條件下包覆后Sn-Ni alloy HNPs與包覆前相比具有良好的電化學(xué)性能,循環(huán)50次,其比容量仍保持在5
3、06.6 mAhg-1,而未包覆的Sn-Ni alloy HNPs其質(zhì)量比容量僅為300 mAhg-1,提高了200mAhg-1左右;包覆后Sn-Ni alloy NTs與包覆前相比具有更好的電化學(xué)性能,循環(huán)200次后,面積比容量保持在0.88 mAhcm-2,而未包覆的Sn-Ni alloy NTs僅為0.6 mAhcm-2,提高了0.28 mAhcm-2左右。其良好的電化學(xué)性能得益于內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)和高分子殼的柔性,緩解了錫在充放電過程
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