【摘 要】
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锡基锂离子电池负极材料具有较高的理论容量(992mAh/g)使其有望代替石墨负极(372 mAh/g).[1,2]然而,锡在放电时会形成Li4.4Sn合金,会产生较大的体积膨胀(300％),造成Sn颗粒
【机 构】
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先进能源材料化学教育部重点实验室,天津化学化工协同创新中心,南开大学化学学院,天津 300071
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锡基锂离子电池负极材料具有较高的理论容量(992mAh/g)使其有望代替石墨负极(372 mAh/g).[1,2]然而,锡在放电时会形成Li4.4Sn合金,会产生较大的体积膨胀(300％),造成Sn颗粒的团聚和电极材料的破坏,影响其循环寿命.提升Sn负极电化学性能的方法主要包括：1)将Sn颗粒进行纳米化；2)将纳米级别的Sn均匀地分散在导电基质(如碳)中.[3,4]我们利用气溶胶喷雾热解技术制备了一种Sn@C纳米复合材料(Fig.1a).分析表明约为8nm的Sn颗粒均匀地嵌入在碳球基质中(Fig.1a-b).超小的Sn颗粒和碳基质产生的协同作用可以有效地缓解充放电过程中体积膨胀和抑制Sn颗粒的团聚.此复合材料具有较好的倍率性能和循环寿命,16000 mA/g充放电时,容量可达到205 mAh/g(Fig.1c),在4000 mA/g条件下测试,循环1000次后容量仍可保持410 mAh/g(Fig.1d),有望应用于锂离子电池负极材料中.
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