大功率、大容量鋰離子電池在新興科技中日益增長(zhǎng)的需求引發(fā)了人們開(kāi)發(fā)高性能電極材料的熱潮。傳統(tǒng)商業(yè)石墨負(fù)極材料由于其理論容量低（372mAh g-1）和大倍率性能差等問(wèn)題，已不能滿足當(dāng)前高耗能器械的需求。因此，開(kāi)發(fā)一種新型負(fù)極材料來(lái)提高鋰離子電池性能刻不容緩。Zn2SnO4由于其理論容量高和電子電導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)引起了很大關(guān)注。然而，Zn2SnO4在Li+合金化和脫合金化過(guò)程中會(huì)發(fā)生巨大的體積變化，導(dǎo)致材料粉末化和脫落，致使容量衰減迅速，從而限制了其商業(yè)化應(yīng)用。為了解決上述問(wèn)題，本文以細(xì)化Zn2SnO4晶粒尺寸為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合石墨烯或者Co元素?fù)诫s來(lái)提高Zn2SnO4負(fù)極材料的電化學(xué)性能，獲得以下結(jié)果：（1）采用水熱法以酒石酸鉀鈉為形貌誘導(dǎo)劑制備了超細(xì)Zn2SnO4納米粒子，其平均尺寸在8¹0nm；通過(guò)不同水熱時(shí)間的截?cái)鄬?shí)驗(yàn)，探討了納米粒子的形成機(jī)制，屬于“溶解再結(jié)晶”機(jī)制；通過(guò)調(diào)節(jié)酒石酸鹽濃度，研究了酒石酸鉀鈉對(duì)納米粒子合成的影響，酒石酸根可能依附在納米粒子表面，阻礙其團(tuán)聚、熟化長(zhǎng)大，致使納米粒子形成。（2）引入石墨烯作為基體，制備了Zn2SnO4納米粒子/石墨烯復(fù)合材料... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的工作原理

空心CoSn(OH)

最后滴入氧化劑過(guò)硫酸銨溶液，冰水浴條件下持續(xù)攪拌 12 h，則制得了n2SnO4復(fù)合材料。聚吡咯屬于有機(jī)導(dǎo)電聚合物類，常見(jiàn)的還有聚多巴胺（（PANI）等。有機(jī)導(dǎo)電聚合物覆著在材料表面不僅能增加材料導(dǎo)電性而制材料體積變化，增加材料的循環(huán)穩(wěn)定性。在 60 mA g-1電流密度下，循環(huán)后容量仍有 478 mAh g-1，優(yōu)于純相的容量（328 mAh g-1）。了常溫包覆碳材料以外，更常見(jiàn)的是以葡萄糖為碳源，利用水熱–碳化包覆[44,45]，這里不再舉例說(shuō)明。此外，這里論述一種新型一步制備碳包方法—噴霧熱解法。噴霧熱解法是將原料配成溶液，通過(guò)噴霧裝置將反入反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)物發(fā)生熱分解反應(yīng)生成納米粒子。此方法具有操作簡(jiǎn)子組分均勻、比表面積大等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)高麗大學(xué) Hong Y J 等人[37]以氧化鋅和草酸錫為原料，利用 HNO3溶溶液，加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP），混合均勻，然后在 700oC 下利用了碳包覆 Zn2SnO4球復(fù)合材料，如圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳包覆Zn2SnO4鋰電池負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 姬曉旭,趙慶懷,王麗,王愛(ài)華.  人工晶體學(xué)報(bào). 2014(06)



本文編號(hào)：3313228