SnO2中空納米結(jié)構(gòu)及其復(fù)合材料的制備與鋰電性能研究.pdf

1、本文利用溶膠凝膠理論中改變電解質(zhì)濃度或pH值可以調(diào)節(jié)膠體聚沉顆粒尺度的原理，借助水熱條件下的Ostwald熟化作用，設(shè)計(jì)出了尺寸可調(diào)的SnO2中空納米球的定向合成路線。分別考察了水熱時(shí)間、水熱溫度、硫酸錫的濃度、前驅(qū)體中添加劑含量對(duì)SnO2中空納米結(jié)構(gòu)的影響，并證實(shí)其反應(yīng)機(jī)理確實(shí)為Ostwald熟化。通過改變SnSO4的濃度，可以原位調(diào)節(jié)溶液的pH值，影響聚沉顆粒表面的雙電層厚度，從而可以可控合成海膽狀SnO2中空納米結(jié)構(gòu)(270nm-

2、112nm)。同時(shí)，探索了粒徑尺寸對(duì)于鋰電性能的影響:隨著粒徑尺寸的減少，海膽狀SnO2中空納米結(jié)構(gòu)的首次放電比容量有著明顯的提高（從492.4mAh/g到841.1mAh/g），還能夠有效的緩解其循環(huán)過程中的衰減情況（從86.4mAh/g到205.6mAh/g）。
　　通過控制水熱溫度(180℃)、水熱時(shí)間(12h)、前驅(qū)體中葡萄糖的添加量(0-12g)，我們合成了SnO2@C納米復(fù)合材料，該材料是由無定形碳包覆的SnO2@C納

3、米顆粒組成的。通過改變前驅(qū)體中葡萄糖添加量，可以控制碳包覆層的厚度，前驅(qū)體中葡萄糖添加量為3g時(shí)得到的產(chǎn)物為包覆完整的SnO2@C納米復(fù)合材料。同時(shí)，我們研究了不同碳包覆情況對(duì)鋰電性能的影響:與未包覆的SnO2納米顆粒相比，包覆后的首次放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定后比容量均有所提高。前驅(qū)體中葡萄糖的添加量為3g時(shí)，SnO2@C納米復(fù)合材料的綜合性能最優(yōu)異，其首次放電比容量達(dá)到1314.3mAh/g，首次放電效率為52.1％，100次循環(huán)后容量仍