SnO2基復(fù)合材料的制備及鋰電性能研究.pdf

1、隨著電動汽車，混合動力汽車的發(fā)展，高安全和高容量的鋰電池負(fù)極材料的需求日益迫切。SnO2由于具備容量高、穩(wěn)定性好等性能，得到研究者廣泛關(guān)注。然而，SnO2在鋰離子嵌入-脫嵌過程中體積膨脹很大，循環(huán)性能差和衰減快等缺點限制了其應(yīng)用。目前，主要通過納米化，碳與金屬氧化物復(fù)合等途徑提高SnO2的鋰電性能。本文通過分別利用水解沉淀法和水熱法制備了碳包裹SnO2(SnO2/C)復(fù)合材料和SnO2/石墨烯(SnO2/GNS)復(fù)合材料。通過在SnO2

2、/C復(fù)合材料中引進(jìn)金屬氧化物(La0.3Sr0.7MnO4和ZnO)能提高SnO2容量和循環(huán)性能。
　　 本工作水解沉淀法，SnCl4·5H2O為錫源，蔗糖為碳源，制備得到碳包裹SnO2結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。鋰電性能顯示在0.1 C時，50周后SnO2/C比容量保持在167mA/g；繼續(xù)利用0.2 C充放電25周，75周保持在141 mAh/g；在0.5 C充放電時，150周保持在78.8 mAh/g。進(jìn)而，在SnO2/C基礎(chǔ)上入La

3、0.3Sr0.7MnO4(LSM)，形成SnO2/C-LSM，通過調(diào)整LSM含量，當(dāng)加入量為5 wt％時，鋰電性能最好，0.1 C時，提高了63.47％(273 mAh/g)，0.2 C時，提高了33.4％(188.2 mAh/g)；0.5 C時，提高了32％(99 mAh/g)。經(jīng)EIS和電導(dǎo)率分析可知，當(dāng)引入LSM后，體系的電子電導(dǎo)率得到提高，從而改善了SnO2鋰電性能。
　　 通過改變金屬氧化物，引入ZnO，形成SnOE/

4、C-ZnO。鋰電性能顯示，25周后能穩(wěn)定在250 mAh/g(0.1 C)，比SnO2/C(159 mAh/K)提高了57.2％；100周，穩(wěn)定在100 mAh/g(0.5 C)，高于SnO2/C(85.9 mAh/g)，表明ZnO的引入改善了材料的鋰電性能。
　　 通過改變碳源，SnCl4·5H2O和氧化石墨(GO)為原料，利用水熱法一步得到SnO2/GNS復(fù)合材料。通過改變GO的量，得到不同GNS含量的復(fù)合材料，鋰電性能測試