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锂离子电池锡基负极材料的研究现状 锂离子电池锡基负极材料的研究现状 锂离子电池锡基负极材料的研究现状 (1．华南师范大学 物理与电信工程学院，广东 广州 510006；2．华南师范大学 化学与环境工程学院， 广东 广州 510006；3．五邑大学 数理系，广东 江门 529020) [摘 要]概述了目前锂离子锡基负极材料的研究进展，对锡，锡的氧化物，锡合金等负极材料从储锂机理到实验制备进行了介绍，并指出存在的问题和解决的方向，给同领域的研究者提供参考。 [关键词]锂离子电池；氧化锡；储锂机理；电化学性能 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)03-0139-03 陈铁军1，胡社军3，汝强1，李伟善2 The Research Atatus of Tin-based Cathode Materials for Li-ion Batteries Chen Tiejun, Hu Shejun, Ru Qiang1, Li Weishan2 (1. Physics and Telecommunication Engineering Department, South China Normal University, Guangzhou 510006；2. Chemistry and Environment Engineering Department, South China Normal University, Guangzhou 510006；3. Department of Math and Physics, Wuyi University, Jiangmen 529020, China) Abstract: The research progress of tin-based cathode materials for Li-ion batteries was reviewed, including the storage mechanism and the preparation of tin, tin oxide, tin alloy and etc. The article also pointed out the problem and the solution way, that can provide reference to the researchers of this research area. Keywords: Li-ion batteries；tin oxide;storage mechanism；electrochemical character 锂离子电池由于其体积小，质量轻，比能量高，无污染等始嵌锂容量和循环稳定性：细粒锡薄膜电极首次放电比容量达优点，一直是各国研究开发的重点领域之一，应用也渗透到各到787 mAh/g，40次循环时放电比容量仍保持630 mAh/g；而个领域，各国也在竞相开发动力型大容量锂离子电池。锂离子粗粒锡薄膜电极首次放电比容量只有576 mAh/g，至20次循电池主要由电极材料，电解质，隔膜等组成，而电极材料的性环时，放电比容量降到了150 mAh/g。 能往往很大程度上决定了电池的性能。对于负极材料，目前商纯锡作为锂离子二次电池负极材料仍然存在很大的问题，业化的锂离子电池负极材料采用的碳材料(理论比容量 若通过掺杂改性或是制成纳米尺度的锡颗粒使体积膨胀局部372 mAh/g)，包括石墨，软碳和硬碳[1]。由于石墨作为负极最化，将有利于改善其循环性能。 初的几个循环有较大的不可逆容量损失，石墨的倍率放电受到2 锡的氧化物 +2 Li 扩散系数(约10～10 cm/s)的限制，再加其储锂能力较低，锡的氧化物有氧化亚锡、氧化锡以及二者的复合氧化物。已达到理论极限容量(LiC6，372 mAh/g)[2]，研究者把目标转移锡的氧化物作为锂离子电池的负极材料，虽然初始容量很高，到容量较高的金属及其化合物[3-5]，Li 在室温条件下能与多种循环性能较好，但因从氧化物中置换金属Sn 单质消耗了大量金属(Mg、Ca 、Al 、Si 、Ge 、Sn 、Pb 、As 、Sb 、Bi 、Pt 、Ag 、锂而导致巨大容量损失，抵消了高容量的优点，以及在充放电Au 、Zn 、Cd 和Hg 等) 形成合金，其中与Sn 形成的Li 4.4Sn 合过程中体积的巨大变化造成的体系循环性能迅速下降，所以锡金理论容量高，能可逆反应，热力学平衡电位为0.3～ 的氧化物既是高储锂材料，又是巨大的耗锂材料。研究发现， 0.6 V(vs.Li/L