銻錫基負(fù)極材料的紡絲制備與電化學(xué)性能研究.pdf

1、可充電式鋰離子電池廣泛應(yīng)用于便攜式電子設(shè)備、混合動(dòng)力車輛和純電動(dòng)車輛中。但當(dāng)前傳統(tǒng)的石墨類碳基負(fù)極材料較低的理論儲(chǔ)鋰比容量(372mAh/g)和較差的高倍率充放電性能已不能滿足新一代儲(chǔ)能電池高功率、高能量密度的要求。近年來，錫基、銻基材料因其儲(chǔ)鋰容量相對(duì)較高有希望成為下一代負(fù)極材料被廣泛研究。但充放電循環(huán)過程中材料體積變化較大易導(dǎo)致極片開裂、粉化等，材料循環(huán)壽命差。本文主要以高能球磨、靜電紡絲技術(shù)及簡(jiǎn)單的熱處理工藝為基礎(chǔ)制備錫基、銻基合

2、金與碳納米纖維復(fù)合的鋰離子電池負(fù)極材料，通過控制材料顆粒尺寸、合金化、碳包覆等提高錫基、銻基材料的電化學(xué)性能。本文主要研究?jī)?nèi)容與成果如下：
　　SnSe粉末作為電極材料活性物質(zhì)，PAN(Poly acrylonitrile，聚丙烯腈)為碳源，使用靜電紡絲技術(shù)及后續(xù)熱處理工藝合成具有一維納米結(jié)構(gòu)的SnSe@CNFs(Carbon Nanofibers)復(fù)合材料。SnSe@CNFs儲(chǔ)鋰容量衰減緩慢，100th循環(huán)儲(chǔ)鋰容量為730mAh

3、/g。倍率性能測(cè)試電流密度為1800mA/g時(shí)，材料儲(chǔ)鋰容量為590mAh/g，容量損失較小，重新使用100mA/g充放電測(cè)試，容量回復(fù)率為95％。純SnSe樣品循環(huán)壽命僅維持到30個(gè)循環(huán)左右。
　　利用冷壓、封管煅燒、球磨等工藝制備Se摻雜的SnS0.9Se0.1粉末，以PVP(Polyvinylpyrrolidone，聚乙烯吡咯烷酮)為碳源，使用靜電紡絲技術(shù)及后續(xù)熱處理工藝制備Se摻雜的SnS@CNFs復(fù)合的電極材料。100t

4、h循環(huán)儲(chǔ)鋰容量為700mAh/g，而未摻雜Se樣品100th循環(huán)儲(chǔ)鋰容量為530mAh/g，重新用200mA/g的電流密度充放電儲(chǔ)鋰容量恢復(fù)率僅有89%低于摻雜樣品的94%。
　　使用高能球磨技術(shù)制備Sb2Se3粉末，以PVP為碳源，結(jié)合靜電紡絲技術(shù)及后續(xù)熱處理工藝合成Sb2Se3@CNFs復(fù)合的電極材料。Sb2Se3@CNFs儲(chǔ)鋰容量衰退較為緩慢，200th循環(huán)后可逆比容量為616mAh/g。倍率性能測(cè)試電流密度為3600mA/