氧化錫/碳復(fù)合材料納米結(jié)構(gòu)調(diào)控及其儲能性能研究
發(fā)布時間:2021-10-10 01:46
近年來,高性能的鋰離子電池被人們廣泛研究,以滿足全球范圍內(nèi)的電動汽車及混合動力汽車的發(fā)展。目前,傳統(tǒng)的商用石墨烯負(fù)極材料只有372 mAh g-1的理論容量,所以人們渴望找出一些替代石墨烯的負(fù)極材料。SnO2是一種有潛力的鋰離子電池負(fù)極材料,其成本低,理論比容量高(1494mAhg-1)。但是,由于二氧化錫的容量衰減、首周效率低、倍率性能差,其實用性受限。這些問題主要是二氧化錫在長期的充放電過程中大的體積膨脹(300%),首周不可逆以及二氧化錫的導(dǎo)電性差引起的。這些問題可以通過提高電導(dǎo)率,引入非晶相和建立納米結(jié)構(gòu),使氧化還原反應(yīng)均勻化,穩(wěn)定Li20基體中細(xì)小的抗斷裂Sn沉淀物而得到改善。本論文首先制備了純的SnO2及碳包覆SnO2(SnO2/C)納米片陣列,之后通過HCl刻蝕方法來制備多孔碳包覆Sn02-δ(多孔SnO2-C/C)及多孔SnO2納米片陣列,并將其用于鋰離子電池的負(fù)極材料。此處合成的多孔結(jié)構(gòu)的SnO2-δ/C納米片陣列有一層碳膜,且內(nèi)部有結(jié)晶和非晶相,有效的改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,促進(jìn)鋰離子擴散。結(jié)果表明,所制備的多孔Sn02-δ/C納米片電極在0.1 A ...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成??
圖1.3氧化錫的晶體結(jié)構(gòu)圖??擁有更高的儲鋰容量(Sn=994?mAh?f1)¥]。作為鋰離子電池的負(fù)極材料的氧化而,在充放電過程中,鋰離子的不斷嵌料的體積不斷膨脹收縮導(dǎo)致電極材料逐,所以容量容易衰減,循環(huán)壽命短[45<]。[48,49]:??Sn〇2?+?4Li+?+?Wn?+?2Li2〇Sn?+?xLi+?+?xe?<->?LiASn?(x<?4.4)可提供711?mAh?g-1的容量,但一般是反應(yīng)(1.2)是完全可逆的,可以提供78的體積變化,所以容量在幾圈之后也伴是Sn02與Li+反應(yīng)形成Sn和LhO,產(chǎn)化起到一定的緩沖體積變化作用。相反Sn4.4合金。大量的Li+嵌入引起大
比標(biāo)準(zhǔn)的PDF卡片,分析推測出對應(yīng)樣品的物相組成、結(jié)晶度、晶粒粒徑等基本特征??參數(shù)。本課題實驗過程中采用德國布魯克(Broker)公司的X射線衍射儀,型號為??Bruker-AXSD8?Advance,如下圖2.1所示。不同實驗樣品所需掃描角度20不同,本課??題主要有兩大類材料
本文編號:3427402
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成??
圖1.3氧化錫的晶體結(jié)構(gòu)圖??擁有更高的儲鋰容量(Sn=994?mAh?f1)¥]。作為鋰離子電池的負(fù)極材料的氧化而,在充放電過程中,鋰離子的不斷嵌料的體積不斷膨脹收縮導(dǎo)致電極材料逐,所以容量容易衰減,循環(huán)壽命短[45<]。[48,49]:??Sn〇2?+?4Li+?+?Wn?+?2Li2〇Sn?+?xLi+?+?xe?<->?LiASn?(x<?4.4)可提供711?mAh?g-1的容量,但一般是反應(yīng)(1.2)是完全可逆的,可以提供78的體積變化,所以容量在幾圈之后也伴是Sn02與Li+反應(yīng)形成Sn和LhO,產(chǎn)化起到一定的緩沖體積變化作用。相反Sn4.4合金。大量的Li+嵌入引起大
比標(biāo)準(zhǔn)的PDF卡片,分析推測出對應(yīng)樣品的物相組成、結(jié)晶度、晶粒粒徑等基本特征??參數(shù)。本課題實驗過程中采用德國布魯克(Broker)公司的X射線衍射儀,型號為??Bruker-AXSD8?Advance,如下圖2.1所示。不同實驗樣品所需掃描角度20不同,本課??題主要有兩大類材料
本文編號:3427402
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