新型石墨烯-二氧化錫復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極的制備與性能研究.pdf

1、近年來，隨著電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)與便攜式電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，高容量、大電流、長循環(huán)壽命的電極材料已成為迫切需求。其中，氧化錫(SnOx，x=1或2)被認(rèn)為是最有潛力的下一代商用LIBs的負(fù)極材料。因?yàn)?，氧化錫價(jià)格低廉、來源豐富，還是環(huán)境友好型材料。但是，SnO2在充放電循環(huán)過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的體積膨脹(約400％)現(xiàn)象，導(dǎo)致材料破碎與粉化，從而與集流體失去電接觸。將具有高比表面積、高電子遷移率和高導(dǎo)電率的單原子層石墨烯與SnO2復(fù)合是有效的改性方法

2、。因?yàn)槭┎粌H可以有效緩解由于SnO2的體積膨脹而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，還可以提供超高的比表面積和電導(dǎo)率，從而提高材料的電學(xué)性能。
　　本文結(jié)合了多種物理和化學(xué)方法，設(shè)計(jì)兩種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯/SnO2復(fù)合材料，并將其直接作為LIBs負(fù)極材料，而不需要添加粘結(jié)劑或?qū)щ妱┑确腔钚圆牧?，獲得了較好的電化學(xué)性能:
　　1)采用靜電紡絲技術(shù)制備石墨烯/SnO2/PVAc一維復(fù)合纖維薄膜，隨后熱處理去除PVAc，得到石墨烯/SnO2一維復(fù)合纖

3、維薄膜。首先，用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Ramanspectrum)與熱重分析(TG)等方法對(duì)材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并進(jìn)行了電化學(xué)性能測試。結(jié)果表明，在50μA g-1的電流密度下，石墨烯/SnO2復(fù)合薄膜首次放電容量為754.6 mAh g-1，循環(huán)300圈后充放電容量仍然保持在475.4 mAhg-1，約為純SnO2纖維薄膜的5倍。
　　2)采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)制