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纳米锡镍复合氧化物贮锂材料的研究

2010-04-21袁正勇张慧波陈亚东孙聚堂

电源技术 2010年8期

袁正勇,张慧波,陈亚东,孙聚堂

(1.宁波职业技术学院应用化工系,浙江宁波 315800;2.武汉大学化学和分子科学学院,湖北武汉 430072)

目前,已实际应用于便携式设备和动力电源的锂离子电池贮锂材料基本上都是碳素材料。虽然碳素材料具有低的锂嵌入电位和优良的嵌脱锂性能,但它与有机溶液相容能力差,在高温下也容易引起安全性问题;而且,其贮锂质量比容量和体积比容量都比较低。碳负极材料已经不能满足新一代电动汽车和混合动力汽车动力电源的高比能量和高安全性能的要求。而锡基复合氧化物[1-3]和过渡金属复合氧化物[4-5]具有容量高、无污染、安全可靠、资源广泛、原料价格便宜等优点,是极具发展潜力的新一代锂离子电池负极材料。因此,近年来人们对这类材料开始了广泛的研究。本文通过液相沉淀法制备前驱物,然后在不同的温度下热解,首次制备出新型结构和组成不同的锡基过渡金属复合氧化物,即锡镍复合氧化物贮锂材料,并研究其电化学性质。

1 实验

1.1 锡镍复合氧化物的制备

称取适量的硫酸镍和锡酸钠(上海产,AR),分别溶解在蒸馏水中,均配制成浓度为0.2mol/L的溶液。将两种溶液等量混合,并不停搅拌,立即产生浅绿色NiSn(OH)6沉淀。然后过滤,反复用蒸馏水洗涤,直到检测不出SO42-。将产物置于烘箱中充分干燥,得到NiSn(OH)6固体粉末,将NiSn(OH)6前驱物在高纯氩气保护下于不同温度下热解,得到结构和组成不同的锡镍复合氧化物。

1.2 XRD、TEM和热分析

在岛津DT-40热分析仪上,以10℃/m in的升温速率测定前驱物的TG/DTA曲线。……

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