镍掺杂SnO_2纳米微球锂离子电池负极材料的制备及其性能

摘要

利用简单的一步水热法制备高性能的镍掺杂SnO_2纳米微球锂离子电池负极材料.利用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、高分辨率透射电镜(high resolution transmission electron microscope,HRTEM)、拉曼分析仪、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)仪以及电化学性能测试仪器(如蓝电测试系统、电化学工作站)分别研究了镍掺杂对SnO_2微观形貌、组成、结晶行为及电化学性能的影响,并得到了最佳反应时间.实验结果表明:与纯SnO_2相比,镍掺杂SnO_2纳米微球表现出了更好的倍率性能和优异的循环性能.特别地,反应时间为12 h的5%镍掺杂SnO_2在100 m A/g电流密度下的首次放电比容量为1 970.3 m A·h/g,远高于SnO_2的理论容量782 m A·h/g.这是因为镍掺杂可适应庞大的体积膨胀,避免了纳米粒子的团聚,因此其电化学性能得到了显著改善.