近年來(lái),伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,便攜式電子設(shè)備、電動(dòng)運(yùn)輸?shù)刃屡d領(lǐng)域得到了飛速發(fā)展。因此,這些新產(chǎn)品對(duì)于電動(dòng)能源的需求和依賴與日俱增。鋰離子電池作為一種新能源設(shè)備正是憑借其超高的容量密度、杰出的功率密度以及穩(wěn)定的循環(huán)性能等諸多優(yōu)勢(shì)得以脫穎而出,獲得世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。眾所周知,錫基負(fù)極材料作為下一代鋰離子電池的負(fù)極材料得到了廣大科研工作者的一致認(rèn)可。那是因?yàn)槠淅碚撊萘扛哌_(dá)992 mA h g-1,這幾乎是現(xiàn)如今使用的商業(yè)化石墨負(fù)極材料（372 mA h g-1）的兩倍多。所以,錫基負(fù)極材料的改性,尤其是對(duì)其形貌的調(diào)控得到了廣泛的研究和報(bào)道。目前,合成形貌多變、純度高且結(jié)晶性良好的晶體材料的主要方法是水熱合成法。本論文中的雙殼層SnO2@C納米空心球、單殼層SnO2@C納米空心球和雙殼層SnO2納米空心球都是采用多步水熱合成的方法制得。合成采用了模板法,其中核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2模板發(fā)揮重要的作用。隨后,我們將這些合成的錫基材料應(yīng)用到鋰離子電池上并測(cè)試了它們的電化學(xué)性能。課題中得到的主要結(jié)論如下:（1）通過(guò)對(duì)核-殼結(jié)構(gòu)SiO2的形貌表征,我們推測(cè)出了SiO2膠球向核-殼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的可能原理。... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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LixC6/Li1-xCoO2鋰離子電池工作原理圖

圖 1.2 氧化物負(fù)極材料的儲(chǔ)鋰過(guò)程。Figure 1.2 Classification of oxide anode materials based on the reversibleLi insertion and extraction process.1.2.4 鋰離子電池的特點(diǎn)表 1.2 各種電池性能對(duì)比[28]Table 1.2 Electrochemical performance comparison of various batteries.質(zhì)量能量密度 循環(huán)壽命 單體額定電 過(guò)充承受 月自放電率（Wh/kg） （至 80%） 壓（V） 能力 （室溫）鎳鎘電池45-80 1500 1.25中等20%鎳氫電池60-120 300-500 1.25低30%鉛酸電池30-50 200-300 2高5%鋰離子電池110-160 500-1000 3.6非常低10%聚合物鋰離100-130 300-500 3.6低~10%

圖1.3雙殼層 SnO2@C 納米空心球形成過(guò)程圖Figure 1.3 The formation mechanism of the double-shelled SnO2@C hollow spheres.1.5.2 本論文的研究創(chuàng)新點(diǎn)①本論文在單殼層結(jié)構(gòu)下引入雙殼層結(jié)構(gòu)，即可以有效的利用單殼層內(nèi)部的多余空間，提高材料的空間比容量，又可以縮短殼層之間的距離，方便鋰離子和電子的自由遷移，使電池材料的倍率性能得到進(jìn)一步的提高。②本論文得到的雙殼層結(jié)構(gòu)增大了活性材料與電解質(zhì)的接觸面積，同時(shí)為鋰離子提供了更多的附著點(diǎn)，使得材料的實(shí)際容量得到提高。③本論文得到的雙殼層 SnO2@C 納米空心球，具有雙層碳包覆，不僅增大了材料的導(dǎo)電性，而且雙碳層結(jié)構(gòu)的存在對(duì)于材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提高大有裨益。


本文編號(hào)：3043088