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随着储能技术的飞速发展,新能源汽车与便携式电子设备已逐渐普及,市场对高性能、低成本锂离子电池的需求日益增加。锂离子电池一般由四部分组成:正极材料、负极材料、隔膜、电解液。其中对电池性能影响最大的是正负极材料,正负极材料是提供电池容量的关键。目前商业石墨负极容量过低,其理论容量仅有372 mAh g-1;金属锡负极材料理论容量高达994 mAh g-1,但是当其作为电极材料时,在锂离子嵌入/脱出的过程中会产生230%的体积变化,从而造成材料粉化脱落、电池容量迅速衰减。金属锡的氧化物SnO2理论容量为781 mAh g-1,当其作为电极材料进行充放电时也会产生较大的体积改变,SnO2还存在导电性差的问题。为了解决以上问题,本文通过设计中空结构、碳包覆来优化其电化学性能,并且通过分析其形貌变化来解释其电化学行为。论文分为三部分:第一部分通过溶液法制备了 ZnSnO3立方块,然后进行碳包覆,最后通过氢热还原去除ZnSnO3中的O、蒸发掉溶沸点较低的Zn,最终得到核壳结构的Sn@C立方块。将其做成电极测试电化学性能,在0.8g-1的电流密度下,Sn@C的首圈放电容量为821.5 mAh g-1,37圈后其容量降到最低点272.3 mAh g-1,随后容量开始上升,500圈时其可逆容量升至674.6mAhg-1。通过对其循环后的形貌观察,容量上升主要原因Sn@C外层的胶状层以及Sn纳米颗粒碎化导致的。第二部分通过水热法制备了 Sn02纳米球,并且通过改变反应时间产生了中空结构,然后对中空结构Sn02纳米球进行了碳包覆处理,并将水热反应1h、12 h、12 h包碳产物做成电极。在0.2 A g-1的电流密度下,三种材料对应的电极的首圈放电容量分别是1263.2、1304.3、1087.8mAhg-1,循环100圈后,其容量分别是244.2、505.0、611.6 mAh g-1。可以得出:中空结构以及碳包覆分别有效地提升了 SnO2的比容量、循环稳定性。第三部分是在第二部分的基础上增加前驱体浓度得到了中空结构SnO2纳米球,并制成了 yolk@shellSnO2@C纳米球,作为电极材料在0.2Ag-1电流密度下循环80圈其容量为783.7mAhg-1,其容量、循环稳定性明显优于第二部分结果。