SnO2/CoO/多孔碳复合材料的制备及储锂性能的研究

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摘 要:SnO2基负极材料具有较高的理论比容量(1394mAh·g-1)、安全的嵌锂电位和简单的合成方法等一系列优点而受到广泛的关注。但是SnO2电极在充放电过程中存在巨大的体积膨胀(420 %),使电极结构极易被破坏,阻碍充放电过程中电荷的传输,导致SnO2电化学反应可逆性较差。本项目将CoO与SnO2复合,利用两者嵌锂电位不同,当SnO2为活泼物质参加电化学反应时,CoO将成为非活性基体缓解SnO2在锂离子脱嵌过程中的体积膨胀,研究不同比例的SnO2、CoO对SnO2/CoO/多孔碳复合材料对电池性能的影响;而通过利用多孔碳开放的孔隙结构,可以显著提高SnO2/CoO的分散性,从而提高复合电极导电性。 研究发现按照实验方案制备的多孔碳,呈现出较为完美的均匀孔洞结构,无其他结构杂质掺杂,比表面积大且稳定。制备出复合负极材料,在锡钴比为1:1的条件下形成的负极材料有多孔结构且壁厚均匀,无纳米粉体团聚现象,比表面积大,对电解液有良好的润湿性,此时测出其电化学性能良好,阻抗较小,倍率性能良好。 关键词:锂离子电池;多孔碳;CoO;SnO2;负极材料