sno_2基负极材料的制备和嵌锂特性研究

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1、硕士学位论文SnO2基负极材料的制备和嵌锂特性研究作者姓名欧阳云鹏学科专业材料加工工程指导教师朱敏教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2016年4月ThepreparetionandlithiationpropertiesofSnO2-basedcompositeanodematerialsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：OuyangYunpengSupervisor：Prof.ZhuMinSouthChinaUniversity

2、ofTechnologyGuangzhou,China分类号：TG39学校代号：10561学号：201320115386华南理工大学硕士学位论文SnO2基负极材料的制备和嵌锂特性研究作者姓名：欧阳云鹏指导教师姓名、职称：朱敏教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：纳米功能材料论文提交日期：2016年06月12日论文答辩日期：2016年06月06日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：欧阳柳章委员：邱万奇匡同春王辉刘江文华南理工大学学位论文原创牲声明

3、本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡１＞１献的个人和集体，均已在文中＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＇。＞作者签名：３耳順＾曰期：年＾月曰学位论文版权使用授权书：本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国

4、家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可公布学位论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文一。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。团不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览：同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。＂＂

5、（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）｜／作者签名；：茲ｆ叫雌日期心指导教师签名：来＾屬日期在．／〇．１心作者联系电联话：电子邮箱：系地址（含邮编）：摘要由于具有理论容量高、嵌锂电位低、含量丰富和价格低廉等优点，SnO2被认为是一种理想的锂离子负极材料，但是由于首次放电过程生成的Li2O可逆程度低，且脱嵌锂过程中伴随着巨大的体积效应和Sn团聚现象，这两个问题导致了SnO2低的首次库伦效率和差的循环可逆性。针对SnO2负极材料的不足，本文运用机械球磨制备了SnO2/Mn和SnO2/Mn/Graph

6、ite两种体系的负极材料，研究了球磨时间、Mn含量和石墨碳材料的加入对复合材料结构和电化学性能的影响；同时将制备的SnO2/Mn/Graphite与商用正极材料组成全电池，探究了全电池性能的影响因素，主要结论如下：首先，我们运用机械球磨法制备了SnO2/Mn复合材料，并研究了其微观结构和电化学性能。结果表明：球磨20小时，Mn含量的质量比为30%的SnO2/Mn复合材料具有最高的首次库伦效率，平均为72.8%，比SnO2负极的理论首次库伦效率高20.4%。复合物的结构为SnO2均匀的覆盖在Mn基体，该结构有

7、利于Li2O的可逆分解。SnO2/Mn复合材料电极表现出较好的循环稳定性，在0.2A/g的电流密度下500次循环后，可逆容量达到618.8mAh/g。将SnO2和Mn、石墨通过机械球磨复合制备了SnO2/Mn/Graphite复合材料，其结构为SnO2覆盖在Mn基体中并且嵌入石墨片层之间。结果表明，复合材料的首次库伦效率平均为76.9%，并表现出优异的循环可逆性和倍率性能，在0.2A/g的电流密度下400次循环后可逆容量高达914mhA/g，为首次放电容量的86.9%，在2A/g的大电流密度下，1400次循

8、环依然有682mAh/g的可逆容量。SnO2/Mn/Graphite复合材料之所以具有高容量和循环可逆性的原因在于Sn/Li2O结构能够保持，使得转换反应能够可逆进行。将SnO2/Mn/Graphite复合材料与商用正极材料LiMn2O4、LiNiCoMnO2和LiCoO2配成全电池研究其电化学性能。结果表明，电压窗口和容量配比会通过控制材料活性物质的反应参与程度和锂沉积现象来影响全电池的循环稳定性，其中锂沉积是