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随着社会的发展以及科技水平的进步,人们对能源的需求不断提高,对石油资源的依赖性也不断增加。但是由于石油资源是有限的,并且石油材料燃烧所造成的环境污染日益严重,使得如何解决能源问题成为现在社会的主要课题。在各种各样的化学电源中,被称为―绿色化学电源‖的锂离子电池由于其环保性、高比容量、高安全性、寿命长等方面的优势成为了现在以及将来化学电源的研究重点。为了满足需求,各国学者都致力于研究具有较高的比容量(990mAh·g-1)的锡基材料,以代替传统的碳基负极材料。但是单质Sn的负极材料在充放电过程中容易发生较大的体积膨胀,导致材料发生粉化、失活等现象,这成为了阻碍其大范围使用的最大障碍。本实验利用静电纺丝工艺制备纳米纤维,再经过热处理工艺处理制成无定形Sn/C纳米纤维复合材料。为了研究不同Sn含量以及不同碳化温度对材料形态、晶体结构以及电化学性能的影响,我们使用了场发射扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、示差量热扫描法(DSC)、高分辨透射电镜(HR-TEM)、X-射线能量分散分析(EDX)和热失重(TG)等手段,并对其应用于锂电池的电化学性能进行测试。研究表明随着Sn含量的增高,纤维直径变粗、纤维石墨化程度变高,单质Sn由无定形态逐渐转化为纤维表面较大球形颗粒的结晶态,纤维的结构稳定性逐渐降低。在850℃碳化时,当Sn含量为21%—23.7%时,无定形态的Sn/C纳米纤维负极材料拥有较好的比容量(555.1mAh·g-1)以及良好的倍率性能,充放电结束后纤维状结构保持较为完整。因此我们认为,纳米纤维结构与Sn含量具有协同效应。在对碳化温度进一步探讨后,我们发现700℃碳化的Sn/C纳米纤维具有最佳的电化学性能(580.3mAh·g-1),其中Sn元素以无定形态均匀分散在纤维内部,并且拥有良好的倍率性能。