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近年来,以锂离子电池与钠离子电池为代表的高性能二次电池引起人们的广泛关注,其中,石墨体系的锂离子电池能量密度有待提高,同时,锂资源有限的储量难以支撑锂离子电池在未来的发展,而基于相似工作原理且储量丰富的钠离子电池,是未来替代锂离子电池的较好选择。现阶段,两者都面临能量密度不高的问题,因此开发高容量的负极材料势不容缓。磷化锡(Sn4P3)具有较大的理论质量比容量(1230 m Ah/g)、极大的体积比容量(6650 m Ah/cm3)和较低的电压平台,能大幅提高二次电池的能量密度,是一种极具发展潜力的负极材料。但是磷化锡的导电性不佳,且在充放电过程中存在较大的体积膨胀。对此,本文采用气相磷化法与溶剂热法制备了磷化锡,再以导电性能较好的膨胀石墨作为修饰材料,采用机械球磨法制备磷化锡/膨胀石墨复合材料,并对磷化锡和磷化锡/膨胀石墨复合材料的结构、形貌和储钠/储锂性能进行了表征与测试,具体的研究内容如下:(1)采用气相磷化的方法制备了磷化锡,对其物相以及储钠/储锂性能进行了测试分析。采用气相磷化法制备的磷化锡团聚现象较为严重,储钠测试中,在0.1 C倍率条件下,首次放电比容量为798.4 m Ah/g,循环100次后放电比容量为175.5 m Ah/g;储锂测试中,在0.1 C倍率条件下,首次放电比容量为1292.3 m Ah/g,循环50次后放电比容量为319.5 m Ah/g,表现出较低的循环稳定性。(2)针对磷化锡导电性能不佳,体积膨胀严重的问题,使用电导率高、比表面积大的膨胀石墨作为修饰材料,采用机械球磨法与原位磷化法制备了磷化锡/膨胀石墨复合材料。电化学测试结果表明机械球磨法制备的复合材料性能更好,作为钠离子电池负极时,在0.1 C倍率条件下循环100次后放电比容量达402.2m Ah/g,与磷化锡相比提升了229%,在1 C倍率条件下循环500次后放电比容量为103.7 m Ah/g;作为锂离子电池负极时,在0.1 C倍率条件下循环50次后放电比容量为777.3 m Ah/g,具有较高的放电比容量与良好的循环稳定性。(3)采用溶剂热法合成了结晶性更好的磷化锡,结合机械球磨法制备了磷化锡/膨胀石墨复合材料,当磷化锡与膨胀石墨质量比为5:1时制备的复合材料电化学性能较好。作为钠离子电池负极时,在0.1 C倍率条件下循环50次后放电比容量为510.8 m Ah/g,在1 C倍率条件下循环100次后放电比容量为319.5 m Ah/g,循环1000次后放电比容量为166.8 m Ah/g。结构表征与电化学测试结果表明制备的复合材料具有更高的首圈库伦效率、放电比容量和循环稳定性。