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纳/微结构Sn-C复合负极材料的制备及其充放电性能
  • ISSN号:1673-0224
  • 期刊名称:粉末冶金材料科学与工程
  • 时间:2012.4.4
  • 页码:182-188
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50974136,51074185); 中央高校基本科研业务费专项基金资助
  • 相关项目:高能量密度、高功率密度锂离子电池用纳米Si-多孔PPy弹性综合体结构负极及其充、放电过程研究
中文摘要:

采用非水溶液溶胶-凝胶法,并结合高温碳热还原法制备锂离子电池用高可逆容量的Sn-C复合负极材料,通过调节Sn源与炭源的比例及碳热还原过程中的升温制度来控制金属Sn的粒度和Sn-C复合材料的结构形态。借助XRD、EDS、SEM、循环伏安及恒流充放电测试对材料的物化性能进行表征。结果表明,当Sn源与C源质量比为80:20、还原温度为800℃时,纳米级金属Sn均匀紧密地分布在无定形热解炭基体中,形成良好的纳/微复合结构,此时复合材料性能相对最优;该复合材料在电流密度为100 mA/g,首次可逆比容量为637.9 mAh/g,循环30次后充电容量保持在372.5 mAh/g以上,第二次循环库伦效率达到97%以上。

英文摘要:

Sn/C composites were synthesized via the anhydrous sol-gel method united with high temperature carbon thermal reduction method as a lithium battery of high reversible capacity anode.The morphology and granulometric distribution of the Sn/C composites were controlled by adjusting Sn/C ratio and the heating schedule during carbon thermal reduction.Physical and electrochemical properties were investigated by XRD,EDS,SEM,potential-sweep cyclic voltammetry,and galvanostatic charge and discharge tests.The results show that nano-scale Sn particles disperse evenly in a carbon matrix and form a kind of nano-micron structure when the mass ratio of the stannic oxide and phenolic resin is 80:20 at the reduction temperature of 800 ℃.The Sn/C composite exhibits an initial reversible capacity of 637.9 mAh/g at first cycle,decays to a stable value of 372.5 mAh/g after 30 cycles,and coulomb efficiencies of 97% are obtained after the first cycle at constant current density of 100 mA/g.

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期刊信息
  • 《粉末冶金材料科学与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:长沙市麓山南路中南大学粉末冶金研究院
  • 邮编:410083
  • 邮箱:pmbjb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88877163
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-0224
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1448/TF
  • 邮发代号:42-321
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3662