中文摘要：

硬碳类材料因其储锂容量大,循环性能好而成为非常有竞争力的锂离子电池负极材料.但是这种材料的一个很大缺点是初次循环效率非常低,一般在60%-70%间,消耗了大量的锂离子,降低了锂离子电池的能量密度，增加了电池的制造成本.本项目的目的在于通过在硬碳材料的表面包覆具有对Li2O具有可逆分解能力且具有很高储锂容量的电化学纳米活性材料和在硬碳材料的纳米微孔中预先储锂,将硬碳类负极材料的初次循环效率提高到与石墨类负极材料的初次循环效率相当或更高的水平,提高锂离子电池的能量密度.同时,本研究还将对储存在纳米微孔中的锂的结构,物性及形成机理等问题进行深入研究.

结论摘要：

硬碳类材料因其储锂容量大,循环性能好而成为非常有竞争力的锂离子电池负极材料.但是这种材料的一个很大缺点是初次循环效率非常低,一般在60%-70%间,消耗了大量的锂离子,降低了锂离子电池的能量密度，增加了电池的制造成本.本项目用催化剂对硬碳扩孔,在介孔中装入纳米金属锡.由于纳米锡对硬碳表面在首次循环时形成的SEI膜的分解作用,复合硬碳材料的首次库仑效率达到了96%.同时,纳米金属锡的高储锂容量保证了复合材料具有很高的储锂容量和良好的循环性能.经过30次循环后,复合材料的容量仍大于400mAh/g,这些将显著提高锂离子电池的比容量和循环性能.另外，通常认为金属锡是不具有催化作用的，我们发现的纳米锡对SEI膜的催化分解作用对于催化剂研究也有启发作用。