Sn4P3和SnSe-多壁碳納米管復合負極材料電池性能研究.pdf

1、鋰離子電池和鈉離子電池作為儲能電池對推動各領域技術、經濟快速發(fā)展的重要性越來越明顯，對其性能的要求也不斷提高。錫基復合材料以其高的理論容量，成為鋰離子電池和鈉離子電池研究領域的一個新里程碑。Sn4P3中Sn和P對鋰和鈉都有電化學活性，高電導率的Sn可以改善P的電絕緣性質，而且P元素的存在可以分散Sn顆粒，Sn和P的這種協(xié)同作用可以緩解體積膨脹并且阻止電化學團聚。SnSe以其層狀結構和獨特的性質在鋰離子電池和鈉離子電池領域有突出表現。

2、r>　　本文利用微波溶劑熱法分別制備了Sn4P3和SnSe，為了提高它們的電化學性能，利用該方法分別摻入碳納米管制備成復合材料。具體研究內容如下：
　　(1)利用微波溶劑熱方法分別制備Sn4P3和SnSe以及Sn4P3/MWCNTs和SnSe/MWCNTs復合材料，利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡對其進行定性分析和微觀形貌觀察。
　　(2)對Sn4P3和Sn4P3/MWCNTs復合材料鋰離子電池和鈉離子電池進行

3、了循環(huán)伏安測試，研究其儲鋰和儲鈉機理，除此之外對其又進行了變電流充放電測試、恒流充放電測試以及交流阻抗測試，研究其循環(huán)性能。研究發(fā)現，Sn4P3/MWCNTs復合材料的循環(huán)性能優(yōu)于Sn4P3。鋰離子電池測試過程中，當Sn4P3/MWCNTs=3/1時，循環(huán)穩(wěn)定性最好，電流密度為500mA/g時，首次放電容量達1506mAh/g，庫倫效率為62％，循環(huán)100圈后容量為440mAh/g；鈉離子電池測試過程中，當Sn4P3/MWCNTs=1/

4、1時，復合材料的循環(huán)穩(wěn)定性最好，電流密度為200mA/g時，首次放電容量達1092mAh/g，庫倫效率為53%，循環(huán)100圈后容量為234mAh/g。
　　(3)同樣對SnSe和SnSe/MWCNTs復合材料鋰離子電池和鈉離子電池進行了循環(huán)伏安測試，研究其儲鋰和儲鈉機理，除此之外對其又進行了變電流充放電測試、恒流充放電測試以及交流阻抗測試，研究其循環(huán)性能。研究發(fā)現，在鋰離子電池和鈉離子電池測試過程中，當SnSe/MWCNTs=1/