鋰離子電池（LIBs）能量密度高,性能優(yōu)于傳統(tǒng)的可充電電池,然而難以滿足便攜式電子及電動汽車（EVs）對電池產(chǎn)品的高容量高功率的需求。就負極而言,目前商用負極石墨基材料理論容量只有372 mAhg^-1,限制了高能量新型電池的研究與開發(fā)。二氧化錫（SnO₂）具備較高理論容量(783 mAh g^-1)、高自然豐度和環(huán)境友好等優(yōu)勢,被認為是新型負極材料的的重要候選者。然而,SnO₂在研究與應(yīng)用過程中面臨幾個重要的關(guān)鍵問題:首次不可逆損失大、材料低電導(dǎo)率及鋰離子脫嵌前后體積膨脹（～300%）,從而導(dǎo)致SnO₂負極材料倍率性能、循環(huán)穩(wěn)定性等電化學性能表現(xiàn)欠佳,逐漸成為該材料的應(yīng)用與發(fā)展的瓶頸因素。因此,本文重點圍繞二氧化錫基納米材料與導(dǎo)電碳納米材料的復(fù)合改性,以及對其結(jié)構(gòu)形貌的可控構(gòu)筑展開研究,探究二氧化錫基納米復(fù)合材料電化學脫嵌鋰性能及其儲能應(yīng)用。主要研究工作包括:1、運用高壓靜電紡絲技術(shù)通過控制前驅(qū)體濃度、煅燒條件等制備了具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的SnO₂纖維及SnO

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池充放電原理圖

的之

SiO2的循環(huán)性能還需要進一步顯著提高，以滿足商業(yè)應(yīng)用的需求。SiO2除了具有低循環(huán)壽命外，其固有的導(dǎo)電率低的缺點也限制了其儲鋰性能。因而，硅基負極材料的研究方向主要集中于解決導(dǎo)電性差和體積膨脹引發(fā)的各類問題。近年來，人們的興趣主要集中在從低成本硅材料中方便、環(huán)保和大規(guī)模地合成二氧化硅負極材料。SiO2是富砂的主要成分，是一種低成本、環(huán)境友好的 SiO2負極材料硅源。Liang Chu[34]等采用一系列的混合物的亞微米二氧化硅和一水檸檬酸的重量比 1:x(x = 0，0.5，1.25，2.5，3.75 和 5.0)的設(shè)計和準備工作。在一個典型的混合過程，約 0.5 g 亞微米二氧化硅粉末分散到一個 60 ml 的一水檸檬酸水溶液超聲攪拌 0.5 h。SiO2/C 復(fù)合材料是通過蒸發(fā)水產(chǎn)生的懸浮含有亞微米二氧化硅和一水檸檬酸在 150 ℃水熱 2 h，其次是在 Ar 氣氣氛中 400 ℃煅燒 4 h，示意圖如圖1.3。其電化學性能表現(xiàn)出高可逆容量(在 0.1 A g-1電流密度下循環(huán) 150 次后容量為 620 mAh g-1)，超長的循環(huán)壽命和優(yōu)越的嵌鋰能力(在 1.0 A g-1電流密度下，1000 次循環(huán)后容為 534 mAh g-1)。

【參考文獻】：
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本文編號：3065828