鋰離子電池復(fù)合負(fù)極材料的研究.pdf

1、鋰離子電池自商業(yè)化以來受到了廣泛的關(guān)注，并且應(yīng)用于很多領(lǐng)域。負(fù)極材料是鋰離子電池性能的最關(guān)鍵的三個(gè)因素之一。為了提高和改善鋰離子電池的儲(chǔ)鋰容量和嵌嵌鋰的可逆性，使鋰離子電池具有良好的電化學(xué)性能以滿足實(shí)際使用的需要，人們對(duì)負(fù)極材料進(jìn)行了大量研究。納米TiO2是一種良好的負(fù)極材料，來源廣泛，無毒，對(duì)環(huán)境友好，且嵌鋰電位較高，安全性高。但TiO2材料理論比容量較低且導(dǎo)電性差；硅材料是一種新型的高容量負(fù)極材料，但它的導(dǎo)電性差，且在嵌嵌鋰過程中體

2、積膨脹較大，容易與集流體脫落。為了改善以上兩種負(fù)極材料的問題，本文制備了TiO2/SnO2復(fù)合材料、硅錫復(fù)合材料，并對(duì)兩種復(fù)合材料的物理性能和電化學(xué)性能進(jìn)行了表征和探討。
　　本文采用溶膠-凝膠復(fù)合溶劑熱法制備了納米介孔TiO2材料，采用掃描電鏡、X射線衍射、循環(huán)伏安以及恒流充放電的方法對(duì)納米介孔 TiO2材料進(jìn)行了詳細(xì)的研究。探討了在TiO2材料制備過程中結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑十六烷基胺（HDA）、溶劑無水乙醇對(duì)TiO2材料的形貌、結(jié)構(gòu)以及

3、電化學(xué)性能的影響。
　　對(duì)納米介孔TiO2材料進(jìn)行改性，以最佳條件下制備得到的介孔納米TiO2材料為基體，SnCl4?5H2O為錫源，制備了TiO2/SnO2復(fù)合材料，通過XRD、XPS、XRD、EDS mapping、BET、BJH等物理表征方法證明了TiO2/SnO2復(fù)合材料的組成。用循環(huán)伏安法、恒流充放電等電化學(xué)方法檢測(cè)TiO2/SnO2復(fù)合材料的電化學(xué)性能。在相同條件下，復(fù)合材料在1C充放電時(shí)，循環(huán)850次之后，放電比容量

4、為436.5 mAh/g，放電比容量比納米TiO2材料高35.6％；10C充放電時(shí)，循環(huán)完2000次之后，放電比容量為119.7 mAh/g，放電比容量比納米 TiO2材料高114.5%。
　　對(duì)粒徑約為1μm的硅粉進(jìn)行改性，采用化學(xué)鍍的方法制備了硅錫復(fù)合材料。主要探討了化學(xué)鍍溫度、化學(xué)鍍時(shí)間對(duì)復(fù)合材料的形貌、晶型以及電化學(xué)性能的影響。通過SEM、XRD、EDS等物理表征方法證明了硅錫復(fù)合材料的組成。采用循環(huán)伏安法、恒流充放電等電