近年來,伴隨科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新,便攜式電子設(shè)備、電動運輸?shù)刃屡d領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展。因此,這些新產(chǎn)品對于電動能源的需求和依賴與日俱增。鋰離子電池作為一種新能源設(shè)備正是憑借其超高的容量密度、杰出的功率密度以及穩(wěn)定的循環(huán)性能等諸多優(yōu)勢得以脫穎而出,獲得世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。眾所周知,錫基負極材料作為下一代鋰離子電池的負極材料得到了廣大科研工作者的一致認可。那是因為其理論容量高達992 mA h g-1,這幾乎是現(xiàn)如今使用的商業(yè)化石墨負極材料（372 mA h g-1）的兩倍多。所以,錫基負極材料的改性,尤其是對其形貌的調(diào)控得到了廣泛的研究和報道。目前,合成形貌多變、純度高且結(jié)晶性良好的晶體材料的主要方法是水熱合成法。本論文中的雙殼層SnO2@C納米空心球、單殼層SnO2@C納米空心球和雙殼層SnO2納米空心球都是采用多步水熱合成的方法制得。合成采用了模板法,其中核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2模板發(fā)揮重要的作用。隨后,我們將這些合成的錫基材料應(yīng)用到鋰離子電池上并測試了它們的電化學性能。課題中得到的主要結(jié)論如下:（1）通過對核-殼結(jié)構(gòu)SiO2的形貌表征,我們推測出了SiO2膠球向核-殼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的可能原理。... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

LixC6/Li1-xCoO2鋰離子電池工作原理圖

圖 1.2 氧化物負極材料的儲鋰過程。Figure 1.2 Classification of oxide anode materials based on the reversibleLi insertion and extraction process.1.2.4 鋰離子電池的特點表 1.2 各種電池性能對比[28]Table 1.2 Electrochemical performance comparison of various batteries.質(zhì)量能量密度 循環(huán)壽命 單體額定電 過充承受 月自放電率（Wh/kg） （至 80%） 壓（V） 能力 （室溫）鎳鎘電池45-80 1500 1.25中等20%鎳氫電池60-120 300-500 1.25低30%鉛酸電池30-50 200-300 2高5%鋰離子電池110-160 500-1000 3.6非常低10%聚合物鋰離100-130 300-500 3.6低~10%

圖1.3雙殼層 SnO2@C 納米空心球形成過程圖Figure 1.3 The formation mechanism of the double-shelled SnO2@C hollow spheres.1.5.2 本論文的研究創(chuàng)新點①本論文在單殼層結(jié)構(gòu)下引入雙殼層結(jié)構(gòu)，即可以有效的利用單殼層內(nèi)部的多余空間，提高材料的空間比容量，又可以縮短殼層之間的距離，方便鋰離子和電子的自由遷移，使電池材料的倍率性能得到進一步的提高。②本論文得到的雙殼層結(jié)構(gòu)增大了活性材料與電解質(zhì)的接觸面積，同時為鋰離子提供了更多的附著點，使得材料的實際容量得到提高。③本論文得到的雙殼層 SnO2@C 納米空心球，具有雙層碳包覆，不僅增大了材料的導電性，而且雙碳層結(jié)構(gòu)的存在對于材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提高大有裨益。


本文編號：3043088