空心结构SnO2/NxC复合材料锂离子电池负极:制备方法与性能

二氧化锡(SnO2)由于其高理论容量被视为锂离子电池石墨负极材料的优秀替代品,但其大的体积变化和较差的导电性导致容量衰减速度较快.为解决这些问题,本研究提出了一种制备氮掺杂碳涂层(HS-SnO2@NxC)包覆的空心结构二氧化锡球的方法,对其结构和元素进行分析,并对HS-SnO2@NxC作为锂离子电池负极材料的电化学性能进行了研究.研究结果表明,空心结构有助于缓解充放电过程中材料体积的变化,而氮掺杂碳涂层的存在则强化了材料的结构完整性,进而优化了电荷的传递过程.得益于这些优势,HS-SnO2@NxC电极在0.25C下经过750次循环后,仍能保持610 mA·h/g的稳定容量.同时,在5C(1C=800 mA/g)的倍率测试后,其稳定容量仍可达425 mA·h/g,容量保持率高达76.7%.这些结果表明,SnO2有望成为新一代高性能锂离子电池负极材料,为这一领域的研究提供了新视角.