研究背景

      在电池领域中,人们希冀的锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、无记忆效应、自放电率小和绿色环保等众多优点,在手机、笔记本电脑、数码相机、电动工具等领域得到了广泛应用,并逐渐向新能源汽车和储能等领域拓展,但是受锂资源在地壳中的蕴量较低、分布不均匀以及过高的材料制作成本的限制,亟需研究出低廉且性能优良的新型的储能技术。

       钠元素与锂元素在元素周期表中处于同一主族,因此物理化学性质相似,钠离子电池与锂离子电池的电化学反应机制也相似。而钠资源丰富,价格低廉且分布广泛,使得钠离子电池具有十分广阔的应用前景。锡基金属氧化物作为一种合金和转化类的负极材料,具有较高的理论比容量,较低的电压平台,因此成为了研究热点之一,因此对其存在问题的剖析以及对目前解决办法的总结将有利于促进其快速发展。

重点内容导读

      本文从锡基氧化物钠离子电池负极材料亟待解决的问题出发,比较全面系统地总结了锡基氧化物材料微观结构调控,一维SnO2与碳基材料的复合化,三维SnO2与碳基材料复合化,三维SnO2与其他金属化合物复合化,核壳结构的锡基氧化物,特殊结构的锡基氧化物等策略对锡基氧化物储钠性能的影响。

结论

(1)将锡基氧化物储钠过程中巨大的体积变化限制在夹层,核壳或者三维框架中,改善了其循环性能以及倍率性能,

(2)异质结结构的构筑,使得锡基氧化物材料的导电性以及循环性能得到了质的飞跃,

(3)锡基氧化物材料与碳基材料的各种复合,一方面提高了材料的导电性,另一方面也使得材料更加稳定,显著提高了锡基氧化物的倍率性能以及循环性能。