锂离子电池负极材料锡基氧化物的制备及应用研究
锂离子电池是众多电源中最具发展潜力的电源。在锂离子电池的持续发展过程中,储锂材料一直是锂离子电池研究的关键问题。近年来许多可替代碳材料的新型高能量密度负极材料得到了广泛研究,特别是锡基负极材料引起了人们极大的重视。
本文采用化学沉淀法,通过反滴加和并流加料制备出SnO2前驱体,利用正交实验研究了SnCl4的滴加速度、pH值、分散剂用量三因素对于颗粒粒度的影响,确定出最佳沉淀条件,并进一步确定了最优煅烧条件。采用液相法和气相扩散法分别制备了SnO2／C(MCMB)复合材料,确定了两种方法中SnO2和MCMB的最佳比例及合成条件。为进一步提高首次充放电效率,采用流变相法和碳热还原法制备出Sn／C(MCMB)复合材料。对上述不同条件所制备材料的表面形貌和晶体结构采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)等技术进行了表征。并将所制备负极材料组装扣式电池,采用恒电流充放电、循环伏安(CV)等技术研究了材料的其可逆容量、库仑效率、循环性能等电化学性能。
实验结果表明,采用气相扩散法制备的SnO2／C(MCMB)材料复合更均匀、SnO2颗粒更小,电化学性能更好,四十周循环可逆容量仍可达422.2 mAh·g-1,容量保持率达到81.1％。制备的Sn／C(MCMB)复合材料的首次放电容量达到508.5 mAh·g-1,首次充放电效率达到80.0％。
锂离子电池;氧化锡;气相扩散;负极材料
天津大学
硕士
物理化学
陈丽
2010
中文
TM910.4
71
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）