介孔_多孔状结构SnO_2锂离子电池负极材料的研究进展

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1、2011年39卷第11期广州化工·19·*介孔/多孔状结构SnO2锂离子电池负极材料的研究进展11211贾铁昆，王晓峰，刘红飞，廖桂华，刘缙(1洛阳理工学院材料科学与工程系，河南洛阳471023;2武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室，湖北武汉430070)摘要:介孔/多孔氧化锡具有高孔隙率、低密度和较大的表面积，在锂离子电池方面具有广阔的应用前景。本文详细介绍当前介孔/多孔氧化锡锂离子电池负极材料的主要的制备方法，指出了存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望。关键词:介孔/多孔氧化锡;锂离子电池;制备方法*ProgressinMesoporous

2、/PorousSnO2AnodeMaterialsforLiionBatteries11211JIATie－kun，WANGXiao－feng，LIUHong－fei，LIAOGui－hua，LIUJin(1DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，LuoyangInstituteofScienceandTechnology，HenanLuoyang471023;2StateKeyLabofAdvancedTechnologyforMaterialSynthesisandProcessingWuhanUnive

3、rsityofTechnology，HubeiWuhan430070，China)Abstract:Mesoporous/porousSnO2hadwideapplicationsinLi－ionsbatteriesduetoitshighporeratio，lowdensityandhighspecificsurfaceareas．Themainpreparationmethodsformesoporous/porousSnO2anodematerialsweredis-cussedindetails．Theproblemshadasignifican

4、teffectontheimprovementoftheelectro－chemicalperformances．Thefuturedevelopmentwasalsopresented．Keywords:mesoporous/porousSnO2;Liionbatteries;preparationmethods［2－3］锂离子电池具有容量大、高能量密度、循环寿命长和绿色环法。其核心为使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流保等诸多优点，当前，在大力倡导绿色能源的背景下，锂离子电动与变形，然后溶剂挥发或熔体冷却而固化，得到纤维状物质，［4－8］池作为新型

5、能源具有广阔发展的潜力，有望发展成为锂离子汽它具有比表面积大、材料多元化、结构多样化等特点。LiL［9］车的能源。锂离子电池的正极材料和负极材料的制备技术的发等报道了采用电纺丝法制备了介孔SnO2纳米管，采用比表面3展与性能提高对于进一步推广其使用具有重要的意义。积测定了其孔的体积为0．096cm/g。作为锂离子电池负极材氧化锡是一种重要的n型宽带隙半导体材料，其块体材料能料电化学性能测试果表明，在电流密度0．4C条件下进行充放电带宽度为3．6eV，可广泛应用于太阳电池、气敏元件以及锂离子实验结，经过10次循环后，其放电容量为700Ah/g，多孔SnO2

6、［10］电池等领域。氧化锡作为锂离子电池负极材料具有诸多优点，比纳米管料显示了优异的电化学性能。YangA等采用电纺丝如说理论容量大、不存在与溶剂共嵌入问题。然而，作为锂离子电制备多孔SnO2纳米带，其结果表明该结构同样具有良好的电化池负极材料的氧化锡在充放电过程中伴随着巨大体积膨胀，造成学性能。了使用过程中容量衰减量增大。因此，非常有必要采用有效措施影响电纺丝制备产物结构的因素包含过程参数、溶液性质、解决体积效应带来的负面影响。纳米材料的形貌与微观结构对聚合物种类、聚合物链结构、粘度、弹性、电导率、溶剂的极性和表面张力，并且要控制变量、电场强度、喷丝与

7、收集屏之间的距性能具有重要影响，可以通过剪裁手段控制形貌来获取优异的性离、聚合物注入速度、孔径，此外电纺环境、湿度和环境的气流速能。介孔/多孔氧化锡具有高孔隙率、低密度和较大的比表面积，度对产物的结果也有影响。由于影响产物的因素较多，因此在能够提供储锂位，并且可为体积膨胀提供空间，减小体积膨胀带采用电纺丝法合成介孔SnO2工艺较为复杂，不易控制。来的负面影响，从而提高氧化锡负极材料锂离子电池在充放电过程中的容量保持率［1］。下面本文将详细阐述介孔/多孔氧化锡锂2．2模板法电池材料的合成方法，并对最新的研究现状进行概括和总结。模板法是一种源于化学仿生学的合

8、成方法，它的主旨即以有机分子或其自组装的体系为模板剂，通过离子键、氢键和范德1多