SnO2中空納米結構及其復合材料的制備與鋰電性能研究.pdf

1、本文利用溶膠凝膠理論中改變電解質濃度或pH值可以調節(jié)膠體聚沉顆粒尺度的原理，借助水熱條件下的Ostwald熟化作用，設計出了尺寸可調的SnO2中空納米球的定向合成路線。分別考察了水熱時間、水熱溫度、硫酸錫的濃度、前驅體中添加劑含量對SnO2中空納米結構的影響，并證實其反應機理確實為Ostwald熟化。通過改變SnSO4的濃度，可以原位調節(jié)溶液的pH值，影響聚沉顆粒表面的雙電層厚度，從而可以可控合成海膽狀SnO2中空納米結構(270nm-

2、112nm)。同時，探索了粒徑尺寸對于鋰電性能的影響:隨著粒徑尺寸的減少，海膽狀SnO2中空納米結構的首次放電比容量有著明顯的提高（從492.4mAh/g到841.1mAh/g），還能夠有效的緩解其循環(huán)過程中的衰減情況（從86.4mAh/g到205.6mAh/g）。
　　通過控制水熱溫度(180℃)、水熱時間(12h)、前驅體中葡萄糖的添加量(0-12g)，我們合成了SnO2@C納米復合材料，該材料是由無定形碳包覆的SnO2@C納

3、米顆粒組成的。通過改變前驅體中葡萄糖添加量，可以控制碳包覆層的厚度，前驅體中葡萄糖添加量為3g時得到的產(chǎn)物為包覆完整的SnO2@C納米復合材料。同時，我們研究了不同碳包覆情況對鋰電性能的影響:與未包覆的SnO2納米顆粒相比，包覆后的首次放電比容量和循環(huán)穩(wěn)定后比容量均有所提高。前驅體中葡萄糖的添加量為3g時，SnO2@C納米復合材料的綜合性能最優(yōu)異，其首次放電比容量達到1314.3mAh/g，首次放電效率為52.1％，100次循環(huán)后容量仍