錫基氧化物的制備及其用作鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋰離子二次電池是應(yīng)用和開發(fā)前景最好的一種電源,改善和提高鋰離子電池的電化學(xué)性能關(guān)鍵是尋求合適的電極材料,使電池具有足夠高的儲(chǔ)鋰量和很好的鋰脫嵌可逆性,以保證電池大容量、高電壓和長循環(huán)壽命的要求。在應(yīng)用中,大多以石墨和各種碳材料作為負(fù)極材料,但是碳負(fù)極材料存在自身的缺點(diǎn),近年來許多可替代碳材料的新型鋰離子負(fù)極材料得到了廣泛地報(bào)道,特別是錫基氧化物在近年來的鋰離子電池研究中引起了相當(dāng)?shù)闹匾暋?本文用溶膠凝膠法合成了以氧化錫為主體的錫

2、基氧化物系列復(fù)合材料,并用X射線電子衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)等手段對材料進(jìn)行了表征。最后把制得的錫基氧化物用作鋰離子負(fù)極材料,對它們的電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。主要工作如下: 1,以SnCl2·2H2O為原料用溶膠凝膠法合成了粒徑在20~30nm左右的SnO2顆粒,有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象,將其應(yīng)用于鋰離子電池后在首次循環(huán)中得到了556.9mAh·g-1的可逆容量,還有759.6

3、mAh·g-1的不可逆容量(占初始容量的57.7%),并且容量衰減的較快,有待于改進(jìn)。 2,在制備中分別使用了聚乙二醇-600(PEG)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為分散劑制備了納米SnO2粉末。使用了分散劑的納米微粒團(tuán)聚趨勢明顯減弱,制得了平均粒徑約為20nm的SnO2將該法制得的納米SnO2粉末作為鋰離子蓄電池負(fù)極材料,首次可逆容量增大(可達(dá)684.7 mhh.g-1),循環(huán)穩(wěn)定性提高。 3,為了提高SnO2

4、的電化學(xué)性能,防止材料在充放電的過程中形成團(tuán)簇,可以采取在SnO2材料中加入適當(dāng)?shù)姆稚Ⅲw系,本文選取高嶺土作為分散體系,用溶膠凝膠法合成了SnO2/高嶺土復(fù)合材料,將復(fù)合材料作為鋰離子負(fù)極材料進(jìn)行了研究,與純氧化錫相比這種復(fù)合材料具有較高可逆容量(達(dá)741mAh·g-1),循環(huán)性能有了一定的提高。 4,用磷鉬酸以及微波對納米氧化錫進(jìn)行了改性,研究了磷鉬酸的用量及微波對納米粒子大小及分散狀態(tài)的影響;結(jié)果表明,當(dāng)磷鉬酸的用量為0.0

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