闫润宝，任建国，赵海雷，何向明，蒲薇华

（1.北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083；2.清华大学核能与新能源技术研究院，北京 100084）

随着社会科技的发展，人们增加了对高比能量、高功率、长循环寿命锂离子电池的需求。目前石墨类负极材料已经得到商业化应用，但其理论比容量仅为372mAh/g[1]。合金负极材料以高比能量(Sn理论比容量可达994mAh/g)[2-3]，高倍率性、安全性等特点，引起了人们的广泛关注。但合金负极在与Li脱嵌反应时伴随较大的体积膨胀收缩，使电极材料粉化，活性物质丧失电接触，导致电池性能恶化[4-6]。

解决此问题的方法主要包括：(1)制备绝对体积变化较小的纳米尺度的合金体系；(2)活性金属与活性或非活性物质复合，主要包括形成金属间化合物或复合材料，依靠活性物质之间的电化学电位的不同，或非活性组分作为基体来缓解体积膨胀[7-10]。人们用各种方法合成了合金/碳复合负极材料，如机械球磨法[11-12]，反相微乳液法[13]，共溅射法[14]，液相还原法[15]。本文用喷雾干燥法制备了核壳结构的SnO2/Co3O4/酚醛树脂微球前驱体，最后高温碳热还原得到Sn-Co-C微球复合材料。该类复合体系为高容量负极材料的实用研究开辟出一条新思路，复合后的材料同时具备了合金的高容量和碳材料的稳定性。

1 试验

1.1 材料制备

本实验所采用的水溶性酚醛树脂（PF）（纯度为99.5%），来自天津树脂厂；纳米SnO2（纯度99.9%，粒度为50 nm），来自中国船舶七二五研究所；纳米Co3O4（纯度99.5%，粒度为40 nm），来自南京埃普瑞。

按照含有合金60%(质量分数)Sn-Co合金的化学计量比称量所需制备合金复合材料的纳米氧化物和水溶性酚醛树脂（PF），将上述混合物加入一定量的去离子水，配成一定浓度的悬浊液，并将其在磁旋搅拌和超声分散的作用下分散均匀。……