SnO2空心球—低維碳復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、SnO2作為鋰離子電池負(fù)極材料由于其較高的理論容量，而備受關(guān)注?？墒?，SnO2運(yùn)用在商品鋰離子電池負(fù)極材料中，依然存在著許多的障礙。一方面，SnO2導(dǎo)電性較差，增大了電池的內(nèi)阻；另一方面，在充放電過(guò)程中，鋰離子的嵌入和脫嵌可能引起體積劇烈變化且負(fù)極內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力，導(dǎo)致電極的崩潰和電極之間的斷路。將SnO2制備成不同形狀或用各種炭材料（如石墨烯、碳納米管等）與SnO2復(fù)合，利用SnO2特殊結(jié)構(gòu)和炭材料的各種優(yōu)良特性來(lái)解決或緩解SnO2

2、在作為鋰離子電池負(fù)極材料時(shí)出現(xiàn)的上述問(wèn)題。石墨烯和碳納米管在各類儲(chǔ)電設(shè)備領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景，由于其特殊的結(jié)構(gòu)和良好的導(dǎo)電性，是SnO2改性的理想基體。
　　本文運(yùn)用水熱法先合成SnO2空心球，然后對(duì)SnO2表面進(jìn)行修飾，再將石墨烯和碳納米管對(duì)其包覆，生成石墨烯包覆SnO2空心球復(fù)合材料和碳納米管包覆SnO2空心球復(fù)合材料。SnO2空心球相比普通SnO2，循環(huán)性能稍有改善，在包覆一層炭材料之后，其電化學(xué)性能發(fā)生了更加明顯的改善

3、。本文的主要內(nèi)容所示如下：
　?。?）以錫酸鉀作為前驅(qū)體，乙醇溶液作為溶劑，在尿素營(yíng)造的堿性環(huán)境下，經(jīng)過(guò)水熱反應(yīng)，生成SnO2空心球。在156mA/g的電流密度下，首次可逆容量可達(dá)1028mAh/g，明顯高于SnO2的理論容量（800mAh/g）。
　?。?）選擇好結(jié)構(gòu)大小合適和電化學(xué)性能較好的以上所述SnO2空心球，運(yùn)用APS(3-氨丙基三甲氧基硅烷)對(duì)其表面修飾，再利用修飾后的SnO2空心球與氧化石墨烯之間的靜電作用進(jìn)行

4、復(fù)合，最后通過(guò)水合肼還原生成石墨烯包覆SnO2空心球復(fù)合材料。當(dāng)復(fù)合材料中SnO2占總質(zhì)量比的83％時(shí)，并且在156mA/g的電流密度下，首次可逆容量雖然只有924mAh/g，但是在30次循環(huán)充放電之后，可逆容量為788mAh/g。再增大電流密度后，其循環(huán)性能表現(xiàn)依然優(yōu)越。
　?。?）SnO2空心球的選擇和修飾同上。在空氣氣氛下，將表面修飾的SnO2空心球和經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸活化的碳納米管在酸性環(huán)境下，簡(jiǎn)單地?cái)嚢枞舾尚r(shí)后制備得到碳納米管包