鋰離子電池用多元Sn合金基碳復(fù)合材料的研究.pdf

1、金屬錫作為鋰離子電池負(fù)極材料時其理論比容量為990mAh/g，且其操作電位高，因而作為新型非碳類負(fù)極材料越來越受到了人們的重視，但由于錫在嵌鋰后自身體積膨脹較大，其循環(huán)壽命較短。向錫中摻雜其他元素形成合金或復(fù)合物是提高其循環(huán)壽命的較好辦法。本文在化學(xué)還原法的基礎(chǔ)上采用水熱法和碳熱還原法制備了Sn/C和SnCo/C復(fù)合材料，并對其電化學(xué)性能進(jìn)行了研究。
　　用水熱法制備的Sn/C復(fù)合材料的首次脫鋰比容量為700mAh/g，首次不可逆

2、效率約為56％，循環(huán)300次后仍保持約400mAh/g的比容量。在還原反應(yīng)的過程中氧氣和絡(luò)合劑的存在會抑制Sn微粒的團(tuán)聚。水熱反應(yīng)過程中葡萄糖用量增加時，材料的比容量略有下降，但循環(huán)性變好；當(dāng)葡萄糖用量一定時，葡萄糖溶液濃度的增加會改善材料的循環(huán)性能。電極材料中增加導(dǎo)電劑的含量可改善材料的循環(huán)性能。
　　水熱法制備的SnCo/C復(fù)合材料中鈷的加入會增加材料的導(dǎo)電性，但過量鈷的加入會導(dǎo)致材料循環(huán)性能的下降。水熱反應(yīng)過程中隨著葡萄糖用

3、量的增加，材料比容量下降，但循環(huán)性能的改善不明顯。當(dāng)葡萄糖用量一定時，葡萄糖溶液的濃度對材料性能的影響不明顯。電極材料中導(dǎo)電劑的含量對材料循環(huán)性能的影響不明顯。
　　高溫碳熱還原法制備的SnCo(B)/C復(fù)合材料的首次脫鋰比容量約500mAh/g，首次循環(huán)的效率可達(dá)65%，但循環(huán)性能不理想。提高反應(yīng)溫度，增加反應(yīng)時間可使還原反應(yīng)進(jìn)行的比較完全，但易發(fā)生金屬Sn的熔出。升溫速率對材料性能的影響不明顯。在較低溫度下延長還原反應(yīng)的時間可