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文檔簡介
1、SnO2作為鋰離子電池負極材料由于其較高的理論容量,而備受關注??墒?,SnO2運用在商品鋰離子電池負極材料中,依然存在著許多的障礙。一方面,SnO2導電性較差,增大了電池的內(nèi)阻;另一方面,在充放電過程中,鋰離子的嵌入和脫嵌可能引起體積劇烈變化且負極內(nèi)部產(chǎn)生較大的應力,導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復合,利用SnO2特殊結構和炭材料的各種優(yōu)良特性來解決或緩解SnO2
2、在作為鋰離子電池負極材料時出現(xiàn)的上述問題。石墨烯和碳納米管在各類儲電設備領域,具有良好的應用前景,由于其特殊的結構和良好的導電性,是SnO2改性的理想基體。
本文運用水熱法先合成SnO2空心球,然后對SnO2表面進行修飾,再將石墨烯和碳納米管對其包覆,生成石墨烯包覆SnO2空心球復合材料和碳納米管包覆SnO2空心球復合材料。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,在尿素營造的堿性環(huán)境下,經(jīng)過水熱反應,生成SnO2空心球。在156mA/g的電流密度下,首次可逆容量可達1028mAh/g,明顯高于SnO2的理論容量(800mAh/g)。
?。?)選擇好結構大小合適和電化學性能較好的以上所述SnO2空心球,運用APS(3-氨丙基三甲氧基硅烷)對其表面修飾,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行
4、復合,最后通過水合肼還原生成石墨烯包覆SnO2空心球復合材料。當復合材料中SnO2占總質(zhì)量比的83%時,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)過強酸活化的碳納米管在酸性環(huán)境下,簡單地攪拌若干小時后制備得到碳納米管包
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