活性炭锂离子电池负极材料的合成及性能.pdf

《活性炭锂离子电池负极材料的合成及性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第21卷第3期化学研究中国科技核心期刊2010年5月CHEMICAIRESEARCHhxyj@henu．edu．ca石墨／氧化锡／活性炭锂离子电池负极材料的合成及性能张金章，陈旭辉。(1．福州大学化学化工学院，福建福州350108；2．福州大学化肥催化剂国家工程研究中心，福建福州350002)摘要：采用液相法，以SnC1。·2HO、石墨、活性炭为原料，在油浴中共热合成石墨／氧化锡／活性炭复合材料．通过XRD和电化学测试对材料进行了表征．结果表明，样品中含有石墨和金红石SnOz．这种材料作为锂离子电池负极材料具有良好的充放电循环性能．关键词：

2、锂离子电池；负极材料；石墨；氧化锡；活性炭；复合材料中圈分类号：O646文献标识码：A文章编号：1008—1011(2010)O3一O028～O3SynthesisandPerformance0fGraphite／SnO2／ActiveCarbonAnodeMaterialforLi-ionBatteryZHANGJin—zhang，CHENXu—hui(1．CollegeoJChemistryandChemicalEngineering，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，Fujian，China：2．Nation

3、alEngineeringResearchCentero，ChemicalFertilizerCatalyst，FuzhouUniversity，Fuzhou350002，Fujian，China)Abstract：Graphite／SnO2／activecarbonwassynthesizedbyliquidphasemethod，usingSnC12·2HzO，graphiteandactivecarbonasrawmaterials，whichwereheatedtogetherinoilbath．Thematerialwaschar

4、acterizedbvXRDandelectrochemicaltest．ItwasfoundthatthesampleincludedgraphiteandrutileSnO2，andthiscomplexmaterialhadgoodcycleperformanceasanodematerialforLi—ionbattery．Keywords：Li—ionbattery；anodematerial；graphite；SnO2；activecarbon；complexmaterial开发混合动力电动车，纯电动车等新能源电动汽车对锂离子电

5、池的比容量提出了进一步的要求，目前商业化的锂离子电池主要采用石墨作为负极材料，但是理论容量只有372mA·h·g～，无法进一步满足高比容量锂离子电池的需要，因此有必要开发出高比容量的锂离子电池负极材料．非碳负极材料越来越受到重视，如硅基材料lI]，过渡金属氧化物等．锡基材料，因其具有较高的比容量越来越受到广泛的关注，1997年日本富士胶片公司推出锡基复合氧化(TCO)负极材料后，在全世界范围内掀起一场研究锡基负极材料的热潮，开发出了锡／石墨复合物，锡基合金等电极材料．以氧化锡为例，其脱嵌锂机理如下：4Li+SnO2+4e—Sn+2Li2O(

6、1)I+Sn+xe—SnI一(0≤j‘≤4．4)(2)一个锡原子最多可嵌入4．4个锂，SnO!的充放电理论容量为781mA·h·g．但锡基材料在循环的过程中，因体积效应导致其容量衰减较快．甲酸作为一种弱的还原剂，曾被用于合成PtSn／C燃料电池催化剂l8]，而用于合成锂离子电池锡基负极材料还未见报道．本工作以甲酸为还原剂，液相还原一氧化法合成石墨／氧化锡／活性炭复合材料，并将其装配成锂离子电池负极，对其进行电化学性能测试．1实验部分1．1主要试剂SnC1·2HO(A．R)，浓HCI(A．R)，甲酸(A．R)，活性炭(A．R)，石墨为电池级；

7、实验用水为去离子水．收稿日期：2009～12—28．作者简介：张金章(1985一)，男，硕士，研究方向为锂离子电池负极材料的剖备与性能第3期张金章等：石墨／氧化锡／活性炭锂离子电池负极材料的合成及性能291．2材料的制备将4．5g(0．02mo1)SnC12·2H2O，0．68g石墨，0．223g活性炭，和1．5mL浓HC1加入到150mL水中，强烈搅拌下，缓慢滴入6mI甲酸．90℃下回流8h，过滤，洗涤，干燥．在700。C氮气保护下热处理1h，自然冷却．1．3样品分析样品表征采用x射线衍射仪(XRD，荷兰，PhilipsXPertProM

8、PD，条件为钴靶Ka，辐射，管电压4OkV，管电流30mA，扫描范围2为25～90。，电化学测试采用Land充放电测试仪．1．4模拟电池制作将制得的材料，高导碳(BP2000)，