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碳源对Sn-Co/C复合材料显微组织和电化学性能的影响
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:《中国有色金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM911[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,阜新123000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51274119); 辽工大市场调研基金资助项目(SCDY2013003)
中文摘要:

分别以葡萄糖和乙炔黑为碳源,采用固相烧结法制备Sn-Co/C锂离子电池负极复合材料,探讨碳源种类对材料结构和电化学性能的影响规律。结果表明:摩尔比为1:1的Sn-Co合金由Co Sn相和微量Co Sn2相组成;在Sn-Co/C复合材料中,大部分葡萄糖热解炭和乙炔黑存在于Sn-Co合金颗粒表面,少部分进入颗粒内部,会在一定程度上阻碍Sn-Co合金的相变反应,残留微量Co Sn2和Co3Sn2相,同时阻碍Sn-Co合金晶粒或颗粒的长大,起到细化晶粒或颗粒的作用。添加葡萄糖热解炭和乙炔黑有利于提高Sn-Co/C复合材料的电子导电和Li+扩散,从而提高其电化学活性;并且添加葡萄糖的Sn-Co/C复合材料电化学性能更好,在电流密度为0.05 m A/cm2条件下的首次可逆放电容量为325 m A·h/g,经过100次循环后的容量保持率达到70.8%,循环性能比Sn-Co合金的提高26.8%,显示出良好的结构稳定性。

英文摘要:

The Sn-Co/C composites as anode material for lithium-ion battery were synthesized by solid reaction sintering method using glucose and acetylene black as carbon sources, respectively. The influence of carbon source type on the structures and electrochemical properties of materials was analyzed. The result shows that Sn-Co alloy with Sn and Co mole ratio of 1:1 consists of Co Sn phase and minor Co Sn2 phase. Most of pyrolytic carbon from glucose and acetylene black exists on the surface of Sn-Co alloy particle, and a few distributes in interior of Sn-Co alloy particle. Therefore, the pyrolytic carbon and acetylene black hinders the transformation reaction of Sn-Co alloy, leading to the residual of a small amount of Co Sn2 or Co3Sn2 phase and hindering the growth of grain or particle of Sn-Co alloy at some degree, which refines the grains or particles of Sn-Co alloy. The addition of pyrolytic carbon and acetylene black is beneficial for improving the electronic conductivity and Li+ diffusion in Sn-Co/C composite, and the former is better. The initial discharge capacity of Sn-Co/C composite adding glucose is 325 m A·h/g at a current density of 0.05 m A/cm2, after 100 cycles the capacity retention is above 70.8%, which is 26.8% higher than that of Sn-Co alloy, therefore, the Sn-Co/C composite has good structure stability.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974