鋰離子電池因其能量高、環(huán)保、無記憶效應而被廣泛地應用于汽車、手機、電腦、相機等電子設備。目前,石墨被用作商業(yè)化的負極材料,其理論容量較低(372 mAh g^-1),遠遠不能滿足人們對日常生活中高容量的要求。為了提高鋰離子電池的性能,研究者已經(jīng)制備出各種鋰離子電池負極材料,如金屬合金、金屬氧化物、金屬硫化物、金屬磷化物等。其中,金屬磷化物因具有較高的理論容量和低極化的優(yōu)點而備受關注。然而,金屬磷化物電導率較低,并且在鋰離子電池充放電過程中,容易體積膨脹致使容量快速衰減,從而阻礙了其發(fā)展。針對以上問題,本文主要以金屬（Ni、Sn、Fe）基磷化物為研究主體,從控制其微觀形貌、與碳材料復合的角度展開研究以增強金屬磷化物的導電性及緩沖其充放電過程中的體積膨脹,從而提高電化學性能。具體研究內(nèi)容如下:（1）通過冷凍干燥和低溫磷化的方法,將Sn_xP_y(Sn₄P₃,SnP_0.94)納米粒子可控合成在三維氮摻雜的碳納米網(wǎng)（3D N-CN）上（其最終產(chǎn)物記為Sn_x

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理示意圖

圖 3.1 SnxPy/C 的形成機理Figure 3.1 Schematic diagram for preparation of SnxPy/C的物相及形貌分析線衍射 （XRD）、拉曼光譜分析三種不同濃度的 SnCl4溶液條件下制備的最終產(chǎn)物進行了 X 射線衍 3.2a 所示，SnxPy/C-1 和 SnxPy/C-2 的衍射峰分與 SnP0.94（JCPDS01）和 Sn4P3（JCPDS card no.74-0225）的標準衍射峰一致。SnxPy/C純相 Sn4P3（JCPDS card no.74-0225）的標準衍射峰重合。此外，利究了樣品中碳的結(jié)晶程度。在圖 3.2b 中，所有樣品均在波數(shù)約為 131處有兩個峰，分別對應碳材料的 D 峰和 G 峰。ID/IG（D 峰強度與 G）反映碳的結(jié)晶程度[74]。從圖 3.2b 中可以看出 D 峰峰值大于 G 峰樣品中的碳主要是無序的碳，其由 N、Sn、P 元素的摻雜引起的[75]

圖 3.1 SnxPy/C 的形成機理Figure 3.1 Schematic diagram for preparation of SnxPy/C3.4 樣品的物相及形貌分析3.4.1 X 射線衍射 （XRD）、拉曼光譜分析對在三種不同濃度的 SnCl4溶液條件下制備的最終產(chǎn)物進行了 X 試。如圖 3.2a 所示，SnxPy/C-1 和 SnxPy/C-2 的衍射峰分與 SnP0.94（no.80-1201）和 Sn4P3（JCPDS card no.74-0225）的標準衍射峰一致。S衍射峰與純相 Sn4P3（JCPDS card no.74-0225）的標準衍射峰重合。此曼光譜研究了樣品中碳的結(jié)晶程度。在圖 3.2b 中，所有樣品均在波數(shù)約1570 cm-1處有兩個峰，分別對應碳材料的 D 峰和 G 峰。ID/IG（D 峰強度度的比值）反映碳的結(jié)晶程度[74]。從圖 3.2b 中可以看出 D 峰峰值大于說明這些樣品中的碳主要是無序的碳，其由 N、Sn、P 元素的摻雜引起

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3418144