以氯化亞錫和硫代乙酰胺為原料,通過簡單的溶液反應(yīng)過程,制備了一種新型二硫化錫/膨脹石墨（SnS₂/EG）復(fù)合材料。實驗結(jié)果表明,SnS₂納米顆�？删鶆虻負�(dān)載在EG表面,并表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)儲鋰循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。100 mA·g^-1電流密度下,經(jīng)200次充放電循環(huán)后復(fù)合材料的可逆容量仍保持在650 mA·h·g^-1,同時大電流下的可逆容量保持率也較高(1 A·g^-1下的放電比容量為320 mA·h·g^-1)。 

【文章來源】：炭素技術(shù). 2020,39(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

Sn S2/EG形成過程圖解

圖5(c)為SnS2/EG-8在不同電流密度下(100,200,400,800,1 000,2 000 m A·g-1)分別循環(huán)10次再回到100 m A·g-1的電流密度下循環(huán)的充放電容量變化曲線。可以看到，在電流密度為100,200,400,800,1 000,2 000 m A·g-1時，其容量分別為620,495,402,360,320,230 m A·h·g-1，表明材料具有良好的倍率性能。當測試完60個循環(huán)后再次將電流密度恢復(fù)為100 mA·g-1時，其可逆容量迅速恢復(fù)到510 mA·h·g-1，并在接下來的循環(huán)中保持穩(wěn)定。說明大電流循環(huán)充放電過程并沒有對材料結(jié)構(gòu)造成破壞，也進一步證明SnS2/EG-8優(yōu)異的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。圖5(d)為SnS2和SnS2/EG-8交流阻抗圖譜。電化學(xué)阻抗圖譜用來表征電極材料在循環(huán)過程中的電荷轉(zhuǎn)移和鋰離子擴散動力學(xué)，一般由兩部分組成：低頻區(qū)的直線部分和高頻區(qū)的半圓弧。其中，半圓弧的直徑與電極/電解液界面的電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct)有關(guān)，直線部分的斜率則反映了體系中鋰離子的擴散系數(shù)。從圖中可以看出SnS2/EG-8的半圓弧直徑明顯比純SnS2要小，表明Rct(SnS2/EG-8)明顯小于Rct(SnS2)，說明與EG復(fù)合以后，材料的電化學(xué)阻抗減小，界面電荷轉(zhuǎn)移速率加快[17]。SnS2/EG-8低頻區(qū)直線部分的斜率更陡峭，也表明其中鋰離子的擴散能力明顯高于純SnS2。因此，SnS2/EG-8能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能主要原因在于以下3點：其一，疏松多孔的EG作為支撐材料保證了納米級SnS2的有效分散，增大了電極材料和電解液的接觸面積，提供了充分的嵌鋰活性位點；其二，納米級SnS2顆粒的體積膨脹能夠被EG載體有效緩沖，保障了材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；其三，EG能夠提供良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，促進電荷的轉(zhuǎn)移和離子的傳輸，進而使復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能得到顯著提高。

各樣品的X射線衍射圖譜(a)及Sn S2/EG-8拉曼圖譜(b)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3599444