碳包覆SnO2納米球的制備及其電化學(xué)性能.pdf

1、SnO2，作為一種n型寬帶隙半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)良的光學(xué)、電化學(xué)、催化、氣敏等性質(zhì)，因其高理論容量、豐富的自然儲量等原因，使其成為一種有前景的鋰離子電池負(fù)極材料。然而，SnO2基作為負(fù)極材料時，在Li-Sn合金化/去合金化過程中，電極材料會產(chǎn)生劇烈的體積應(yīng)變（超過200％），造成電極粉化、坍塌，使得電池循環(huán)性能下降。在SnO2納米材料中引入彈性基質(zhì)碳，其高導(dǎo)電性可以促進(jìn)Li+和電子的運輸。同時SnO2中空結(jié)構(gòu)所具有的大比表面積，可以緩解電

2、極在充放電過程中的體積變化。本論文首先采用一步水熱法成功得到SnO2/C納米球;其次，采用水熱法預(yù)先合成了SnO2中空納米球，并以D-葡萄糖為碳源，利用水熱法合成了碳包覆SnO2中空納米球;最后，對兩種不同方法得到的復(fù)合材料進(jìn)行電化學(xué)性能測試，并對其結(jié)果進(jìn)行分析比較。
　　1、SnO2/C納米球的制備及其電化學(xué)性能研究
　　以D-葡萄糖和SnCl2分別為碳來源和錫來源，采用一步水熱法合成SnO2/C納米球復(fù)合結(jié)構(gòu)，碳球的直徑

3、約為600 nm。電化學(xué)性能測試表明:SnO2/C納米球負(fù)極在電流倍率為0.5C下，循環(huán)50次后，電池容量保持在401.55 mAhg-1。碳材料的彈性特性，能緩沖充放電過程中的體積變化，從而提高了SnO2/C納米球負(fù)極的循環(huán)壽命。
　　2、碳包覆SnO2中空納米球的制備及其電化學(xué)性能研究
　　首先通過水熱法制備SnO2中空納米球;其次，以D-葡萄糖為碳源，在水熱反應(yīng)結(jié)合煅燒后，得到碳包覆SnO2中空納米球，碳層的包覆厚度為