二氧化錫-碳基納米復(fù)合材料的制備、表征及鋰離子電池性能的研究.pdf

1、鋰離子電池負(fù)極材料主要分為碳負(fù)極材料、錫基負(fù)極材料、還有過(guò)渡金屬氮化物負(fù)極材料等。二氧化錫作為一種綠色無(wú)毒、自然界儲(chǔ)量豐富、有較高的理論比容量的優(yōu)秀半導(dǎo)體材料，它的制備方法簡(jiǎn)單，有小的氧化電位，近年來(lái)被廣泛的應(yīng)用在氣體傳感器和鋰離子電池負(fù)極材料的研究中。石墨烯作為碳材料的一種，擁有好的導(dǎo)電性和卓越的力學(xué)性能，它的問(wèn)世引起了全世界的研究熱潮。本文對(duì)二氧化錫/碳納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了制備、表征及鋰電性能的研究，探索其在能量?jī)?chǔ)存上的應(yīng)用潛力和對(duì)這種復(fù)

2、合材料工作機(jī)理進(jìn)行了分析。主要內(nèi)容如下：
　　1．采用真空抽濾法和化學(xué)還原法成功地制備了片狀二氧化錫/石墨烯納米復(fù)合物材料。采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和拉曼光譜詳細(xì)研究了這種復(fù)合納米材料的形貌和結(jié)構(gòu)組成。作為一個(gè)高功率高能量電池的負(fù)極材料，這種混合的納米結(jié)構(gòu)可以直接地應(yīng)用在可充電的鋰離子電池之中而不需要添加粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑和普通的集電器。由于這種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)特征，這種復(fù)合物展現(xiàn)出非常強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，使得鋰離子電池具有極高的能量?jī)?chǔ)存穩(wěn)

3、定性，其在100次充放電循環(huán)后仍然能達(dá)到550mAhg-1左右的比容量。
　　2．采用單噴口靜電紡絲裝置成功地制備了二氧化錫/碳復(fù)合納米管狀結(jié)構(gòu)。從掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡的圖片可以清晰的看到復(fù)合納米管的管口和管內(nèi)部的空心結(jié)構(gòu)。該制備方法使用相分離的原理，使得紡出的納米纖維的芯與殼層物質(zhì)由于不互溶而分離。同時(shí)，該方法也解決了以前實(shí)驗(yàn)中復(fù)合物產(chǎn)量低的缺點(diǎn)。將這種復(fù)合管狀結(jié)構(gòu)制成鋰離子電池，進(jìn)行電化學(xué)性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在2