【摘 要】
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锂离子电池(LIBs)在二次电池的使用中占据有很大的份额,是因为其有着优异的放电容量、且较高的放电电压等的优点,并且被研究员们大量设计应用到各类电子设备中,为设备提供稳定且持续的能量供给,大大丰富了人类的生活。性能优异的负极活性材料的选取和研究在电池提供连续稳定能量供给方面起着不可估量的作用。因此研究员们致力于研发出一种有着高质量高稳定性的材料,以期达到电池可长时间使用的效果。锡有着金属共同的优势
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锂离子电池(LIBs)在二次电池的使用中占据有很大的份额,是因为其有着优异的放电容量、且较高的放电电压等的优点,并且被研究员们大量设计应用到各类电子设备中,为设备提供稳定且持续的能量供给,大大丰富了人类的生活。性能优异的负极活性材料的选取和研究在电池提供连续稳定能量供给方面起着不可估量的作用。因此研究员们致力于研发出一种有着高质量高稳定性的材料,以期达到电池可长时间使用的效果。锡有着金属共同的优势良好的导电性,而且金属锡不易变形,有着良好的稳定性能等,因着这些优势锡和锡的化合物被视为很有前途的电极材料。其中锡基磷酸盐由于其电化学性能优异,因此具有很大的研究意义。本论文主要研究了:
(1)通过简单方便的溶剂热方法合成了亚磷酸亚锡(SnHPO3),通过改变制备过程的条件,探讨了生成材料的溶剂热时间、温度、原材料的磷锡元素的比例对材料的影响;同时在制备极片过程中通过改变对粘结剂材料的选取,探究了其对电池的影响。并得出制备SnHPO3的最优条件为:180℃、2h、磷锡比值为10、粘结剂选择使用的时海藻酸钠(SA)。在0.2A.g-1的电流密度下,首周期测试中可获得1172.4mAh.g-1的放电容量,在此条件下进行测试发现,经过100圈循环后,可获得519.6mAh.g-1的可逆容量。
(2)将准备SnHPO3的原料与碳材料混合,制备对应的碳复合材料。在锡离子为5mmol,CNTs的包覆量为0.012g时得到的材料,具有较好的性能,蓝电测试的电流选取0.2A.g-1时,经过长时间的测试,100个充放电后,可以得到的可逆容量为524.8mAh.g-1。
(3)通过煅烧SnHPO3,成功制备了焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)。在700℃下烧结8h的条件下可得到纯相Sn2P2O7。蓝电测试的电流选取0.2A.g-1时,首周期可逆容量达到992.3mAh.g-1。
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