何 强 孙晓刚 邹婧怡 李 锐

(南昌大学机电工程学院，南昌 330031)

0 引言

锂离子电池(LIBs)因具有相对较高的能量密度、良好的循环性能和功率性能、较长的使用寿命和绿色环保等特点被认为是最有前途的储能装置[1]。如今，随着电动汽车和电子移动设备的迅速发展，人们亟需容量更大、寿命更长、充电速率更快的新一代锂电池，如太阳能电池成为新一代锂离子电池充电的可行能源[2]。石墨作为传统锂离子电池的负极材料，由于其比容量较低，不能满足当前电动汽车和电子移动设备对于高容量的需求[3-4]。因此，寻找一种新型的负极材料显得极为重要，而氧化锡(SnO2)因其低毒性、高理论比容量和较低的嵌锂电位[5-6]受到了人们的广泛关注，被誉为是理想的锂离子电池负极材料。

但是，由于SnO2体积易膨胀，造成团聚和粉化[7-9]，且在循环过程中其低能量密度和界面不稳定性阻碍了其实际应用。因此，研究者将SnO2与碳材料结合形成网络骨架，以此提升SnO2的循环性能[10-13]。其中，碳材料包括零维碳纳米球、一维碳纳米管、二维石墨烯、三维多孔碳[14]。Wen等[15]将SnO2嵌入至多孔碳纳米管内，在一定程度上抑制了SnO2的体积膨胀。同时碳纳米纤维薄膜[16]、碳复合空心球[17]也被用来充当碳骨架，以提升SnO2的电化学性能。

基于上述考虑，我们以制备的多孔碳纳米片/碳纳米管(PC/CNT)材料为SnO2的载体(图1)，并对电极材料进行氟化锂(LiF)掺杂。PC和CNT交联形成的三维结构具有丰富的分级孔隙结构，能显著地增加SnO2的负载量，有利于电解液的储存，提升锂离子的传输速率和电子的传导速率。……