二氧化锡（SnO2）材料因具有储量丰富、理论容量高、嵌脱锂电位安全等一系列优点,在锂离子电池负极材料研究中受到广泛关注.然而, SnO2纳米材料在锂化反应过程中的机理,尤其是第一步转化反应是否可逆尚存在争议.本文利用常规水热法成功制备了平均粒径为4.4 nm的SnO2纳米颗粒,并在透射电子显微镜中构建了微型锂离子电池原型器件,对SnO2纳米颗粒在充放电过程中的微观形貌和物相演变进行原位表征.实验结果表明, SnO2纳米颗粒在嵌锂过程中率先生成了纳米尺寸的中间相Sn,随后发生了合金化反应转变为Li22Sn5相.脱锂反应后, Li22Sn5相转变为SnO2.分析认为,纳米晶界阻碍了Sn颗粒的聚集长大,使得Sn和Li2O能够充分接触,进而使脱锂反应能够完全进行,生成SnO2.研究结果对于如何提高SnO2基电极材料可逆比容量和循环性能具有一定的指导意义.
类型: 期刊论文
作者: 熊雨薇,尹奎波,文一峰,辛磊,姚利兵,朱重阳,孙立涛
关键词: 纳米颗粒,锂化反应机理,原位表征
来源: 物理学报 2019年15期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 无机化工,材料科学
单位: 东南大学微电子机械系统教育部重点实验室SEU-FEI纳皮米中心
基金: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2017YFA0204800),国家自然科学基金(批准号:11674052,11525415,51420105003)资助的课题~~
分类号: TQ134.32;TB383.1
页码: 330-336
总页数: 7
文件大小: 4799K
下载量: 127
本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/37af9a776836426c06b4efcb.html