一維納米結(jié)構(gòu)銻化鋅的合成及其作為鋰離子電池負極材料的應(yīng)用.pdf

1、近年來，將納米結(jié)構(gòu)的電極材料應(yīng)用于鋰離子電池已經(jīng)成為電池研究領(lǐng)域一個熱門的方向。納米電極材料，能夠在一定程度上突破微米材料存在的動力學和熱力學限制，從而有望實現(xiàn)電池性能的大幅度提高。一維納米結(jié)構(gòu)的電極材料在作為鋰離子電池電極材料的應(yīng)用中具有其獨特的優(yōu)勢。首先，一維納米材料具有較小的徑向尺寸和較大的軸向尺寸，這保證了電子能夠在軸向較好傳導的同時，鋰離子也能在徑向更快的嵌入脫出，從而有利于提高電極材料的倍率性能。另外，一維納米材料的細長結(jié)構(gòu)

2、有利于釋放充放電過程中因體積膨脹和收縮帶來的應(yīng)力，因此有利于提高電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。
　　我們利用化學氣相沉積(CVD)法，以三氯化銻(SbCl3)和氯化鋅(ZnCl2)分別作為銻源和鋅源，以氬氣和氫氣作為載氣和反應(yīng)氣，通過控制溫度、氣流、基片、晶種、壓力等反應(yīng)因素，直接在銅箔上沉積了納米棒、納米線和納米管等一系列一維納米形貌的銻化鋅(Zn4Sb3)材料，并對其形成機理做了探討。在合成中，預先在銅箔上鋪上適量ZnCl2

3、晶種對于一維銻化鋅的合成至關(guān)重要。另外，體系壓力也是調(diào)節(jié)一維銻化鋅形貌的重要因素。在約75～100 Pa壓力范圍內(nèi)，所得銻化鋅的形貌主要為納米棒;在約150～300 Pa壓力范圍內(nèi)，形貌主要為納米線;而在約500～800 Pa壓力范圍內(nèi)，形貌主要為納米管。
　　我們將上述沉積有銻化鋅材料的銅箔直接作為鋰離子電池的負極材料組裝電池，而不需要加入導電劑和粘結(jié)劑等添加劑，也不需要經(jīng)過繁瑣的研磨、調(diào)漿、涂布和烘干等傳統(tǒng)制作電極的工序，因而