Sn4P3和SnSe-多壁碳納米管復(fù)合負極材料電池性能研究.pdf

1、鋰離子電池和鈉離子電池作為儲能電池對推動各領(lǐng)域技術(shù)、經(jīng)濟快速發(fā)展的重要性越來越明顯，對其性能的要求也不斷提高。錫基復(fù)合材料以其高的理論容量，成為鋰離子電池和鈉離子電池研究領(lǐng)域的一個新里程碑。Sn4P3中Sn和P對鋰和鈉都有電化學(xué)活性，高電導(dǎo)率的Sn可以改善P的電絕緣性質(zhì)，而且P元素的存在可以分散Sn顆粒，Sn和P的這種協(xié)同作用可以緩解體積膨脹并且阻止電化學(xué)團聚。SnSe以其層狀結(jié)構(gòu)和獨特的性質(zhì)在鋰離子電池和鈉離子電池領(lǐng)域有突出表現(xiàn)。

2、r>　　本文利用微波溶劑熱法分別制備了Sn4P3和SnSe，為了提高它們的電化學(xué)性能，利用該方法分別摻入碳納米管制備成復(fù)合材料。具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)利用微波溶劑熱方法分別制備Sn4P3和SnSe以及Sn4P3/MWCNTs和SnSe/MWCNTs復(fù)合材料，利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡對其進行定性分析和微觀形貌觀察。
　　(2)對Sn4P3和Sn4P3/MWCNTs復(fù)合材料鋰離子電池和鈉離子電池進行

3、了循環(huán)伏安測試，研究其儲鋰和儲鈉機理，除此之外對其又進行了變電流充放電測試、恒流充放電測試以及交流阻抗測試，研究其循環(huán)性能。研究發(fā)現(xiàn)，Sn4P3/MWCNTs復(fù)合材料的循環(huán)性能優(yōu)于Sn4P3。鋰離子電池測試過程中，當(dāng)Sn4P3/MWCNTs=3/1時，循環(huán)穩(wěn)定性最好，電流密度為500mA/g時，首次放電容量達1506mAh/g，庫倫效率為62％，循環(huán)100圈后容量為440mAh/g；鈉離子電池測試過程中，當(dāng)Sn4P3/MWCNTs=1/

4、1時，復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性最好，電流密度為200mA/g時，首次放電容量達1092mAh/g，庫倫效率為53%，循環(huán)100圈后容量為234mAh/g。
　　(3)同樣對SnSe和SnSe/MWCNTs復(fù)合材料鋰離子電池和鈉離子電池進行了循環(huán)伏安測試，研究其儲鋰和儲鈉機理，除此之外對其又進行了變電流充放電測試、恒流充放電測試以及交流阻抗測試，研究其循環(huán)性能。研究發(fā)現(xiàn)，在鋰離子電池和鈉離子電池測試過程中，當(dāng)SnSe/MWCNTs=1/