鋰離子電池負(fù)極材料的形貌與結(jié)構(gòu)是影響電池電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素之一。單純的二氧化錫活性材料作為鋰離子電池負(fù)極時(shí),由于二氧化錫材料的低導(dǎo)電性及嵌鋰時(shí)體積變化的影響,會(huì)導(dǎo)致較大的不可逆容量損失、比容量快速衰退等問(wèn)題。與導(dǎo)電性高的碳材料復(fù)合,不但可以改善與電解液的接觸,合適的碳結(jié)構(gòu)還可以作為緩沖層緩解鋰離子嵌入時(shí)帶來(lái)的體積變化,保證電極材料高導(dǎo)電性及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本文以高理論容量并具有特殊形貌結(jié)構(gòu)的SnO2和高導(dǎo)電的碳材料為研究對(duì)象,分別采用水熱法和冷凍干燥方法得到復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的碳包覆Sn02復(fù)合材料,利用其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)勢(shì),提升整體的導(dǎo)電性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)而提升電極電化學(xué)性能。具體過(guò)程如下:1.本章節(jié)實(shí)驗(yàn)為解決空心結(jié)構(gòu)的Sn02材料低導(dǎo)電性及體積能量密度低等缺點(diǎn),通過(guò)模板法制備特殊橢球型空心H-SnO2@NC復(fù)合材料。該結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料即可以提升電極的體積能量密度,又保證內(nèi)部的空腔結(jié)構(gòu)足以緩沖電極循環(huán)時(shí)的體積膨脹,改善電極的循環(huán)性能。以水熱法制備的橢球型α-Fe2O3為模板,在表面通過(guò)位錯(cuò)生長(zhǎng)SnO2納米棒,最外層用PDA包覆,在經(jīng)過(guò)碳化及刻蝕模板后得到橢球型中空結(jié)構(gòu)的H-Sn... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

a)制備的分層C

第一章緒論?糖做碳源，經(jīng)過(guò)水熱及碳化過(guò)程在納米環(huán)的外層和內(nèi)層包覆一層碳層，以此積膨脹和提尚電導(dǎo)率，在經(jīng)歷２００次循環(huán)以后容量可以維持９２０ｍＡｈ．ｇ－１，結(jié)構(gòu)是循環(huán)穩(wěn)定性和儲(chǔ)鋰容量的重要因素。大尺寸的Ｔｉ０２顆粒較差的鋰離傳導(dǎo)性因而難以滿足作為負(fù)極材料的要求，常用的解決此問(wèn)題的策略是減小或者在Ｔｉ０２顆粒表面包覆導(dǎo)電介質(zhì)。??

到Ｓｎ０２＠ＣＮＴ復(fù)合物。??學(xué)沉淀法是指將含有不同化學(xué)組分的溶液混合局均勻，加入適當(dāng)?shù)某恋某恋砬膀?qū)體，再經(jīng)過(guò)后續(xù)的煅燒等過(guò)程得到沉淀物。該方法制備的大，因此作為鋰離子電池負(fù)極材料循環(huán)穩(wěn)定性較差。??模板法中，作為預(yù)設(shè)形貌的模板，通過(guò)被前驅(qū)體包覆、填充、生長(zhǎng)、形貌結(jié)構(gòu)完整的復(fù)制到產(chǎn)物中，再將模板去掉而得到模板形貌的產(chǎn)物。酸、堿、高溫等條件刻蝕掉以后，產(chǎn)物即得到了木板的形貌結(jié)構(gòu)，而且中空結(jié)構(gòu)。中空結(jié)構(gòu)因其內(nèi)部獨(dú)特的空腔體積，會(huì)有效的緩沖電極材的體積變化，維護(hù)整體結(jié)構(gòu)的完整性，進(jìn)而保證電池循環(huán)穩(wěn)定性。Ｌｏｕ了多種中孔結(jié)構(gòu)，如圖１－６所示，利用氧化鐵作為模板，在水熱過(guò)程模板表面結(jié)晶生長(zhǎng)，再在表面包覆一層由聚多巴胺提供的導(dǎo)電碳層。再泡以后，將模板刻蝕掉，得到邊長(zhǎng)約４００?ｎｍ的中空立方體微米盒。在５?Ａ＿ｇ＿１下，經(jīng)過(guò)循環(huán)１００次以后容量為４９１?ｍＡｈ．ｇ－１。??


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