碳包覆Sn-Co合金作为锂离子电池负极的研究

将锡钴合金粉末与葡萄糖混合均匀,在气氛保护炉中加热使葡萄糖碳化,碳化后所得无定形碳包覆在锡钴合金颗粒表面,作为锂离子电池负极材料。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)检测复合材料的相结构和表面形貌,发现原料配比对形貌和粒度有明显影响。将复合材料组装成模拟电池,测试其电化学特性。结果表明,原料配比、复合材料中碳含量及其分布对材料形貌、粒度和电池性能具有很大的影响,随着碳含量增加时,复合材料更趋于致密,同时能抑制合金颗粒长大。碳含量在6.53%时首次放电比容量606 mAh/g,库仑效率67%。     

非晶纳米晶双相结构Sn-Co-C负极材料的制备及性能表征

采用真空气雾化与高能机械球磨法结合,制备SnCoC复合材料作为锂离子电池负极材料,操作简单,时间短,易于实现工业化.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)检测合金粉末及复合材料的相结构和表面形貌,结果发现碳的引入不会对合金相结构产生影响,它以无定形碳形式存在,随着球磨时间的增加,合金由晶态向非晶态转变,且颗粒变得均匀,部分颗粒尺寸甚至达到纳米级.将制得材料组装成模拟电池,测试其电化学特性,结果表明:球磨20h的Sn-Co合金比未球磨的合金负极的比容量高且循环更稳定,而将台金与石墨球磨后,所得复合材料的电化学性能进一步提高,首次库仑效率最高达90.6％,50次循环后容量保持率66.7％.分析可知:通过将锡钴合金弥散在无定形碳中,获得非晶纳米晶双相结构的SnCoC复合材料.非晶材料的各向同性,能够缓冲Li-Sn在合金化-去合金化过程中产生的结构和电场应力;纳米级尺寸的材料内部空隙多,有利于锂离子的扩散;碳材料除了稳定的结构外还可以提供一定的容量.这些有利因素结合起来,极大改善了材料的电化学性能.