洋蔥狀碳納米顆粒-SnO-,2-復(fù)合鋰離子電池負(fù)極材料的制備及性能.pdf

1、鋰離子電池因具有工作電壓高、比能量高、無污染等突出優(yōu)點(diǎn)成為移動電話、筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備的理想電源，并有望成為未來電動汽車、無繩電動工具等的主要動力來源之一，具有廣泛的民用和國防應(yīng)用前景。鋰離子電池的電化學(xué)性能主要取決于所用電極材料和電解質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)和性能，尤其是電極材料的選擇和質(zhì)量直接決定著鋰離子電池的特性和價格。負(fù)極材料是影響鋰離子電池性能的關(guān)鍵之一，針對目前鋰離子電池炭負(fù)極材料在高倍率充放電時具有較大容量衰減和較低可逆容量的

2、問題，本論文首先制備了粒徑在40nm左右的納米中空洋蔥碳顆粒(Onion-like hollow carbon nanoparticles，OC)，通過對它的進(jìn)一步處理得到了石墨化中空洋蔥碳顆粒(Graphitized onion-like hollow carbonnanoparticles，GOC)和膨脹石墨化中空洋蔥碳(Expanded graphitizedonion-like hollow carbon nanoparticl

3、es，EGOC)。然后以這些炭材料作為錫和錫氧化物的緩沖阻隔材料制備了新型錫氧化物/炭復(fù)合材料。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線衍射(XRD)、熱重差示掃描(TG-DSC)對復(fù)合材料進(jìn)行表征。采用恒電流充放電、循環(huán)伏安(CV)和交流阻抗(ElS)等方法對其電化學(xué)性能進(jìn)行測試和分析，系統(tǒng)考察了炭材料的形貌、結(jié)構(gòu)與其電化學(xué)性能的相關(guān)性。這對拓寬新型炭材料的研究領(lǐng)域和促進(jìn)高性能鋰離子電池負(fù)極材料

4、的發(fā)展有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 研究結(jié)果表明：緩沖材料的原料種類、制備方法、制備條件和錫含量對復(fù)合材料的形貌、結(jié)構(gòu)及電化學(xué)性能均產(chǎn)生很大影響。在優(yōu)化條件下，中空球形結(jié)構(gòu)的OC和GOC作緩沖材料時，50次循環(huán)后，其復(fù)合材料可逆容量能分別保持在446 mAh/g和495mAh/g，較大電流密度下充放電時仍具有較高的可逆容量和良好循環(huán)性能。含有大量石墨片層的EGOC作緩沖材料時，電極的容量穩(wěn)定在518 mAh/g，同時顯示優(yōu)異的