鋰離子電池錫基與鈦基納米氧化物負(fù)極材料的研究.pdf

1、鋰離子二次電池以其優(yōu)越的綜合性能受到各國研究工作者和企業(yè)的廣泛重視，大量的研究工作集中在尋找更高容量的新型負(fù)極材料上，負(fù)極材料的納米化和結(jié)構(gòu)功能化，認(rèn)為是解決這些問題的有效方法。 本文分別用水熱法與溶膠凝膠法合成了以SnO2及TiO2為主體的錫基氧化物與鈦基氧化物系列復(fù)合材料，并用透射電鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線電子衍射(XRD)、熱重(TG—DTA)等測試手段對材料進(jìn)行了表征。最終將其以鋰為對電極應(yīng)用于鋰離

2、子電池作為電極材料，研究了它們的電化學(xué)性能特點(diǎn)。主要工作如下： 以SnCl2為原料用水熱法制備了SnO2納米顆粒及摻雜了CuOx、NiOx的SnO2納米復(fù)合物，對它們的結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。由SEM圖像可知，所制備的SnO2納米復(fù)合物基本上為球形的，粒徑大約在100nm～300nm。 以K2SnO3為原料用水熱法制備了SnO2納米顆粒，再以所制備的SnO2納米顆粒為原料制備了SnO2/碳水化合物及Sn/C納米顆粒。

3、由SEM、TEM圖像可知，所制備的SnO2納米顆粒粒徑大約為150nm，SnO2/碳水化合物其粒徑大約為200nm，而Sn/C納米顆粒為核殼結(jié)構(gòu)其殼的直徑大約在100nm～250nm，而核的粒徑為30nm～200nm。由XRD數(shù)據(jù)表明所得到Sn/C納米顆粒是金屬錫和碳的復(fù)合物，此外還有很少量的氧化亞錫存在。由充放電循環(huán)性能曲線可知碳含量的增加可以明顯改善循環(huán)性能，而且在大電流充放電試驗(yàn)也表現(xiàn)出很好的倍率性能。因此，Sn/C納米顆粒用作鋰

4、離子電池負(fù)極材料有較好的循環(huán)性能及倍率性能。 通過溶膠—凝膠法制備了TiO2納米顆粒及摻雜了Cu、Ni、Ru、Sn、Fe的TiO2納米復(fù)合物。由SEM，TEM圖像可知，所制備的TiO2納米顆粒及TiO2納米復(fù)合物均為無定形的，粒徑大約在30nm～50nm。由XRD圖像可知，所制備的TiO2納米顆粒為銳鈦礦相，無金紅石相。由充放電循環(huán)性能曲線可知，所得到的TiO2納米顆粒的循環(huán)性能較為穩(wěn)定，在倍率為c/5的條件下經(jīng)60次循環(huán)其可逆