张慧+张晓峰+李世伟+宗平+金宏+徐慧+连崑

摘 要：锡类负极材料具有993mAhg-1的放电比容量，但是由于在充放电过程中具有较大的体积膨胀（300%），因此限制了在实际生产中的应用。文章主要针对锡作为锂离子电池锡负极材料中存在的问题，采用微波水热的方法，一步制备出了纳米SnO2/G（SnO2/石墨）复合材料。采用该方法制备出来的复合材料电化学性能优异，经过360次循环之后依然维持在388 mAhg-1放电比容量。

关键词：二氧化锡；石墨；锂离子电池

中图分类号：TM911.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）35-0039-02

引言

锡类材料作为锂离子电池负极，相比现有的石墨负极有很多优势[1]：（1）理论质量比容量993mAhg-1；（2）锡基负极材料有较高的体积比容量7262mAhcm-3；（3）充放电过程中锡负极有较高的安全性能。而原因有以下几点限制了锡负极的应用：（1）锡负极在循环过程中会产生300%的体积变化从而造成容量衰减很快；（2）当人们引入纳米手段把锡负极活性物质做的很小时，纳米团聚效应就会造成容量快速衰减；（3）不断的膨胀收缩也造成了活性物质表面SEI越来越厚而使活性物质失效[2]。

不同方法制备出来的SnO2性能有所差异，主要是与电压选择和粒子大小、形态有关[3]。此外由于材料在脱嵌锂的过程中，材料本身体积的变化引起电极“粉化”或“团聚”而造成材料比容量衰减，循环性能下降。[2]为了减轻SnO2电极材料的“体积效应”，解决办法有：（1）制备特殊形貌的SnO2，如薄膜、纳米粒子或者无定型态，使得膨胀率降低到最小；（2）对电极进行掺杂，阻止充放电过程中Sn原子簇的形成[4]。……