Sn-Co-C负极材料的制备及储锂性能研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangshuai5365
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锡基材料由于具有理论容量高(992mAh/g)、安全性能好和能量密度大等优点,被认为是很有发展前景的下一代高容量锂离子电池的负极材料。本文通过固相烧结与高能球磨相结合的方法制备Sn-Co-C复合材料。分别考察了高能球磨处理、锡钴摩尔比、沥青残碳量和烧结温度对材料形貌、结构和电化学性能等方面的影响。锡钴摩尔比为1∶1的Sn-Co-C烧结样品由CoSn相和微量的Co3Sn2相组成,经高能球磨处理后的球磨样品结晶程度降低。球磨样品首次充放电比容量分别为748mAh/g和390mAh/g,容量保持率为71.6%。改变锡钴摩尔比制各的Sn-Co-C烧结样品,当锡钴摩尔比为2∶3时样品由单相的Co3Sn2组成;当锡钴摩尔比为1∶1时由大量的CoSn和少量Co3Sn2组成;当锡钴摩尔比为3∶2时由大量的CoSn2,少量CoSn、CoSn3和过剩金属Sn组成。经高能球磨处理后的球磨样品,样品结晶程度均有所降低。随着锡含量的增高,首次充放电比容量增高,循环性能下降。锡钴摩尔比为1∶1时,兼顾容量和循环性能,将该样品与沥青复合,材料的物相为CoSn相。随着残碳量的增加,首次库伦效率提高,但充放电容量降低,循环效率升高。当残碳量为50%时,首次充放电比容量分别为571mAh/g和384mAh/g,30次循环后容量保持率为87.2%。随着烧结温度的升高,样品的充放电比容量逐渐降低,当烧结温度为1200℃时,样品的的首次充放电比容量分别为546mAh/g和346mAh/g,30次循环后容量保持率为96.2%,循环性能达到最佳值。
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