靜電紡絲技術制備一維SnO2納米材料及其應用.pdf

1、二氧化錫(SnO2)是一種典型的n型半導體材料，以其優(yōu)異的物理化學性質，在鋰離子電池和氣體傳感器應用方面引起了人們的廣泛關注。SnO2作為一種有潛力的鋰離子電池負極材料，其理論容量為782mAh/g，是石墨材料的2倍。然而在循環(huán)過程中容易發(fā)生體積膨脹現(xiàn)象（約360％），導致循環(huán)性能下降，阻礙了其實際應用。另外，作為氣敏材料時，在靈敏度和氣體選擇性等方面還有待進一步的提高。經(jīng)研究表明，一維納米結構因其較大的比較面積有利于改善SnO2的鋰電

2、性能和氣敏性能。目前，靜電紡絲技術是一種簡單制備一維納米材料的方法。在靜電紡絲過程中可以通過控制工藝參數(shù)，得到不同形貌的納米纖維。
　　 本文在第2章中系統(tǒng)的研究了PVP濃度、電壓、固化距離、煅燒溫度等各工藝參數(shù)對靜電紡絲的影響。經(jīng)SEM圖表征分析得出實驗的最佳工藝參數(shù)結果為:PVP濃度為8 wt％，電壓為10 kV，固化距離為20 cm，煅燒溫度為500℃。
　　 針對SnO2循環(huán)性能差的缺點，第3章中，在上述最佳實驗

3、條件下制備出多孔SnO2納米線其直徑約為60 nm。納米線具有大的比表面積能夠提供更多的插鋰位置，同時納米級多孔結構有利于鋰離子的擴散，從而能夠改善電池性能。當SnO2納米線作為鋰離子電池材料時，在電流密度為70 mA/g時，其首次放電容量為1802 mAh/g，經(jīng)過50次循環(huán)后電池的容量仍能保持在350 mAh/g左右。
　　 另外，為了改善SnO2的氣敏性能，本文第4章中采用靜電紡絲技術制備了多孔NiO-SnO2納米管。經(jīng)過