SnO2C复合材料的制备及作为锂离子电池负极材料的研究的开题报告

SnO2C复合材料的制备及作为锂离子电池负极材料的研究的开题报告摘要：本文主要研究了一种SnO2C复合材料的制备方法，并将其应用于锂离子电池的负极材料。首先采用共沉淀法制备了SnO2C复合材料，然后利用XRD、SEM等表征方法对材料进行了表征。结果表明，制备得到的SnO2C复合材料呈现出较好的结晶性和光学性能。随后，使用无烟煤为碳源，将SnO2C复合材料与二氧化硅SiO2共同制备成为复合材料SnO2C/SiO2，并将其用于锂离子电池的负极材料。通过循环伏安（CV）和恒流充放电测试等电化学性能测试，发现SnO2C/SiO2复合材料具有较好的充放电性能和循环性能，经过50个循环后，仍然保持了较高的比容量。关键词：SnO2C复合材料；制备；锂离子电池；负极材料；电化学性能Abstract:ThestudyexploresaSnO2Ccompositematerialpreparationmethodandappliesittothenegativeelectrodematerialoflithium-ionbatteries.Firstly,SnO2Ccompositematerialwaspreparedbyco-precipitationmethod,andthenthematerialwascharacterizedbyXRD,SEMandothercharacterizationmethods.TheresultsshowedthatthepreparedSnO2Ccompositematerialhadgoodcrystallinityandopticalproperties.Next,SnO2CcompositematerialandSiO2wereco-preparedandmadeintoacompositematerialSnO2C/SiO2.Thecompositematerialwasappliedtothenegativeelectrodematerialoflithium-ionbattery.Throughelectrochemicalperformancetestssuchascyclicvoltammetry(CV)andconstantcurrentchargeanddischarge,theSnO2C/SiO2compositematerialhasgoodcharge-dischargeperformanceandcycleperformance.After50cycles,itstillmaintainsahigherspecificcapacity.Keywords:SnO2Ccompositematerial;Preparation;Lithium-ionbattery;Negativeelectrodematerial;Electrochemicalperformance一、研究背景及意义锂离子电池是一种很重要的化学电源，广泛用于移动通讯、笔记本电脑、电子游戏机和电动汽车等领域。其中负极材料是决定电池性能的关键之一。传统的负极材料采用石墨材料，然而石墨材料的比容量、循环性能等方面已经被逐渐超越[1]。因此，寻找新型的负极材料成为了当今研究的热点之一。SnO2C复合材料因其具有优异的导电性、光学性能等特点，被广泛研究和应用。将其应用于锂离子电池的负极材料研究，不仅可以提高电池的比容量和循环性能，而且更环保、可持续[2]。二、研究内容和方法本研究采用共沉淀法制备SnO2C复合材料。制备的具体步骤为：将适量的SnCl4和Na2CO3按比例加入去离子水中搅拌混合，控制pH为9-10，在室温下静置5h，得到白色沉淀，用去离子水洗涤至中性，得到Sn(OH)4前驱体。然后加入适量的葡萄糖，在180℃下干燥3h，得到SnO2C复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、高分辨扫描电子显微镜（SEM）等对材料进行表征。将所得SnO2C复合材料与SiO2一起制备成为SnO2C/SiO2复合材料，并将其用于锂离子电池的负极材料。通过循环伏安（CV）和恒流充放电测试等电化学性能测试，研究其在锂离子电池中的性能。三、预期结果及意义预计通过本研究，可以制备出性能较好的SnO2C复合材料。进一步制备SnO2C/SiO2复合材料，并将其应用到锂离子电池的负极材料中，可以有望提高电池的比容量和循环性能，具有更广阔的应用前景。同时，本研究的方法也为制备其他多功能复合材料提供了新思路。四、研究计划及时间安排2019.9-2019.12：制备SnO2C复合材料。2019.12-2020.1：对SnO2C复合材料进行表征。2020.1-2020.4：将SnO2C复合材料与SiO2共同制备成为复合材料，进行表征和性能测试。2020.4-2020.6：分析实验结果，撰写论文。五、参考文献[1]LiuN,WuHB,McDowellMT,etal.Ayolk-shelldesignforstabilizedandscalableLi-ionbatteryalloyanodes[J].Nanoletters,2012,12(6):3315-3321.[2]WuG,LiuX,WangY,etal.Enhancedlithium-ionbatteryperformanceofSi-