| 题名 | SnO/C和Sn/C复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用 |
| 作者 | 谭智 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 苏党生 ; 孙振华 |
| 关键词 | 锂离子电池 锡 氧化锡 碳材料 复合材料 Lithium ion battery Tin Tin oxide Carbon materials Composite |
| 学位专业 | 材料物理与化学 |
| 中文摘要 | " 首先，本文发展了一种制备一氧化锡/碳复合材料的新方法。采用一种简单的离子交换法，将锡离子负载到树脂上面，再通过在惰性气氛中碳化，成功地制备了一氧化锡/碳复合材料。经过表征，所得到的材料为一种微纳米结构，纳米尺寸的一氧化锡粒子很好地包裹在几个微米碳基体颗粒内。这样一种结构有利于碳基体对一氧化锡的纳米粒子起到较好的保护作用，又避免了单独存在的高表面能的纳米粒子形成的安全隐患，并且材料整体表现为微米粒子使其具有高的振实密度。通过电化学性能测试，材料表现出了高的嵌锂容量与稳定的循环充放电性能。 通过对实验条件的改变，制备出了锡/碳复合材料，提高了材料首次充放电的库仑效率。为了改善锡/碳复合材料循环充放电的稳定性能，本文对不同的材料制备工艺进行了探索，改善了材料的内部结构，在锡/碳复合材料的碳基体中形成了大量的微孔与中孔。电化学性能测试的结果表明，这种多孔结构的锡/碳复合材料有较好循环稳定性能。锡/碳复合材料的孔结构在充放电过程中能有效地缓解材料中锡粒子的体积膨胀，对于改善材料的循环稳定性能有很大的帮助。 将多孔结构的锡/碳复合材料进行了表面包碳的处理，在材料的表面上包上了一层无定形碳。包碳处理后，材料中所有的锡粒子都被无定形碳很好地包裹起来，材料在空气中显示了很好的热稳定性能。包碳后的锡/碳复合材料的比表面极大的减小，其首次充放电过程中的库仑效率有很大的提高。表面的碳包覆能对材料起到进一步的保护作用，使其充放电循环的性能更加稳定。 本论文发展的材料制备方法新颖，过程简单，成本低，对于商业化的大规模生产、高容量的锡基负极材料有很好的借鉴意义。所制备的一氧化锡/碳，锡/碳复合材料结构优异，容量高，性能稳定，并且通过表面包碳技术大幅提高了材料首次充放电的库仑效率，其在新一代高容量的锂离子电池中有潜在的应用价值。 " |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64530]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 谭智. SnO/C和Sn/C复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
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