模板法構(gòu)筑空心SnO2-C復(fù)合材料及其儲鋰性能研究.pdf

1、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，由于二氧化錫材料的低導(dǎo)電性及嵌鋰時體積變化的影響，會導(dǎo)致較大的不可逆容量損失、比容量快速衰退等問題。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帶來的體積變化，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

2、對象，分別采用水熱法和冷凍干燥方法得到復(fù)合材料，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的碳包覆SnO2復(fù)合材料，利用其獨特的結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)勢，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。具體過程如下:
　　1.本章節(jié)實驗為解決空心結(jié)構(gòu)的SnO2材料低導(dǎo)電性及體積能量密度低等缺點，通過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)時的體積膨脹，改善電極的循環(huán)性能。以

3、水熱法制備的橢球型α-Fe2O3為模板，在表面通過位錯生長SnO2納米棒，最外層用PDA包覆，在經(jīng)過碳化及刻蝕模板后得到橢球型中空結(jié)構(gòu)的H-SnO2@NC。結(jié)合特殊的形貌與結(jié)構(gòu)及外層N摻雜碳層的保護(hù)，其電化學(xué)性能大幅度改善，在200mA·g-1的電流密度下，經(jīng)過350次循環(huán)后比容量仍達(dá)到540.2mA h·g-1。
　　2.本實驗為簡化模板法繁瑣的合成路線和昂貴的實驗成本，使用價格低廉的NaCl為模板，高效的制備出三維相互連通的石