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自从锂离子电池在可移动电子设备终端、新能源电动车等方面得到越来越多的应用,人们对锂离子电池的性能要求也愈发提高。较之于商用锂离子电池负极石墨材料,锡基材料具有3倍以上的理论比容量,然而其充放电过程中的体积效应缺点制约了它的实际应用。因此,通过对锡基材料的复合改性以及构筑特定的纳米结构来改善上述问题,对于其在锂离子电池中的应用举足轻重。本文重点围绕上述二氧化锡基纳米材料与多种碳材料的复合改性以及对其结构形貌的可控构筑展开研究,详细考察了二氧化锡基纳米复合材料应用于锂离子电池负极材料的电化学储锂性能,并且分析探讨了其改性机理。主要研究工作包括:1)采用溶剂热法成功制备出具有形貌可控的SnO2纳米棒(SnO2 NR)与还原氧化石墨烯(RGO)二维衬底材料复合的Sn02 NR/RGO负极材料,其Sn02纳米棒沿着[001]晶面定向生长,长度控制在250-400nm左右,直径控制在60-80 nm左右,且均匀分散于石墨烯二维衬底材料上。与单纯Sn02NR负极材料相比,SnO2 NR/RGO负极材料的首次放电比容量高达1761.3 mAhg-1,对应的库伦效率为70%;经50次充放电循环后,SnO2 NR/RGO仍然能够将放电比容量维持在1101mAhg-1左右。这主要归因于石墨烯优异的导电性以及层状二维材料作为脱嵌锂过程中对应力稳定的释缓作用,同时SnO2特殊纳米棒状形貌带来的较大与电解液接触面积,缩短了Li+的传输路径,较大程度的改善了电极材料中的电荷传递过程。2)采用水热法原位制备了纳米SnO2与氮化石墨烯(NRGO)复合的SnO2/NRGO负极材料,其SnO2纳米颗粒尺度在4-5nm左右,具有良好的结晶性以及化学稳定性,均匀分布在氮化石墨烯衬底上。较之于单纯的纳米SnO2电极材料以及SnO2/RGO复合电极材料而言,SnO2/NRGO纳米复合材料具有较好的电化学性能,其首次放电比容量高达1678.4 mAh g-1,经过充放电450次循环后仍保持1333.5 mAh g-4的比容量,与Sn02的理论比容量(1494mAh g-1)十分接近。可见,通过与氮元素修饰的功能化石墨烯复合,更能够促进SnO2电极材料储锂性能的提高。3)通过液相法纳米自组装手段成功制备了纳米SnO2负载于三维乳酪状g-C3N4/石墨烯双载体的特殊结构复合负极材料SnO2/CN-G,其SnO2纳米颗粒在4-5 nm尺度左右,均匀分散于三维立体的双载体衬底上。在电流密度为200 mA g’1时进行循环测试,首次便达到了 1508.6mAh g-1的容量,600次后还可以维持容量于1154.2 mAh g-1;而在6.4 A g-1电流密度的高倍率充放电下,放电比容量能够稳定在733.1 mAh g-1。研究表明,石墨烯和g-C3N4形成的特殊乳酪状三维立体结构使得纳米SnO2的导电性得到很大地改善,同时双载体的协同作用可以显著优化Li+的传递扩散路径以及电极动力学性能。