摘 要 近年来，SnC2O4被看做是最有发展前景的高能锂离子电池负极材料之一，因为它的充电接受能力高于锂离子电池正极材料。本实验采用微波辅助溶剂热法，在30min内制备出SnC2O4/GO复合材料，并且该材料具有时效性。为了提高复合材料的性能，将SnC2O4用量提高到95.3 wt%。制备过程中使用了高比表面积为16.5m2 g-1，不含任何其他锡化合物的纯SnC2O4。SnC2O4/GO复合材料表现出了良好的电化学性能，其在0.2A g-1下循环100圈，可逆放电充电容量为657/659mAh g-1.在1.0和2.0A g-1的高电流密度下，在室内温度下循环200圈，SnC2O4/GO复合材料负极分别表现出553/552和414/418mAh g-1的高度可逆放电充电容量。这些改进是很有可能的，因为SnC2O4与石墨烯很好地结合在一起，石墨烯不仅提供了快速的电子转移，而且在重复的锂化/去锂化过程中释放了体积效应产生的张力。循环伏安法也进一步研究了SnC2O4/GO的电化学反应。本文所用的简易微波辅助溶剂热法被认为是制备金属草酸盐/石墨烯复合材料的一种高效方法，可作为锂离子电池的负极材料。
目录
第一章绪论 1
1.1前言 1
1.2锂离子电池概述 2
1.2.1锂离子电池的工作原理 2
1.2.2 锂离子电池的组成和特点 4
1.3 正极材料及其发展现状 5
1.4 负极材料及其发展现状 6
1.4.1负极材料的现状 6
1.4.2锡基负极材料 6
1.5微波水热法 7
1.5.1微波水热法简述 7
1.5.2微波水热法的优点 7
1.6本课题研究意义 8
第二章 实验部分 9
2.1主要试剂和仪器 9
2.2 草酸锡/石墨烯复合材料的制备 10
2.3材料的表征方法 11
2.4 电化学测试方法 11
第三章 结果与讨论 13
3.1 材料特性 13
3.1.1 XRD的比较与分析 13
3.1.2 扫描电镜的比较与分析 13
3. *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
1.3 透射电镜及氮吸附/解吸曲线的比较与分析 14
3.1.4 热重的比较与分析 15
3.1.5 XPS的测试与分析 16
3.2 电化学测试 17
3.2.1 恒流充放电测试 17
3.2.2 循环伏安法测试 19
第四章 结论 21
参考文献 22
致谢 25
攻读学士期间发表的论文 26第一章绪论
1.1前言
近年来，随着工业文明的快速发展，人类从蒸汽时代进化到信息时代，期间不仅仅是经济的快速发展，也是人类文明的快速发展。生活水平的快速提高，使得家家户户都装起了各种电器，开起了小汽车。但随之而来的是环境的污染，温度的变化，石油、煤和天燃气的的缺乏，使得人们更加急切的想要探索出新的能源，人们在研究可再生能源的过程中发现了新型能源继而面对新型能源曝露出的储能问题时，科学家们集思广益又研究出了新的储能方法，比如电化学储能，这也就是近年来研究出的最有前景的储能方法之一。当今市场上比较热门的储能电池主要有镉镍电池、锌锰电池、锂离子电池以及金属氢化物镍电池。
由于锂离子电池的能量密度比镍镉[38]电池或镍氢电池高、性能优良且没有记忆效应，所以被市场迅速接受。锂离子电池属于小型二次电池，正是由于其稳定性和环保便携性的优点，在与NiMn电池和NiGr电池的应用方面，人们选择较为宽泛，所以市场竞争相对激烈。锂离子电池有多种包装结构，有采用卷绕式的方形和圆柱形电池，还有最普通的平板结构，最常用的纽扣式电池即为电池壳、电解液，隔膜、镍片、锂片和负极材料构成，由于正极壳具有较为坚固的外表，所以当对电池进行挤压成型时可以承受较大的压力。有的电池不需要利用金属外壳起到对电池保护和连接的作用，可以利用聚合物铝塑封装袋将其粘接，他的优点是质量较轻而且在成本方面相比较金属外壳更为廉价。
在过去的十年里，锂离子电池(LIBS)被用作主要的储能设备，为便携式电子和电动汽车供电[1–4]。石墨[36]是目前应用最广泛的LIBS负极材料。然而，它的理论容量为372mAh g−1限制了它为LiBS提供更高能量的能力。因此，对高容量、低成本、高安全性的新型电极材料提出了更高的要求。此外，基于上述要求，不同的理论容量较高的负极材料，如硅[5]和金属氧化物[610]，是一个主要的研究热点。硅的合金反应产生了超过2000mAh g−1的高容量.因此，许多研究对硅作为负极材料的应用进行了研究。同样，金属氧化物的转化反应也使其成为LIBS负极材料的候选材料。金属氧化物与Li2O一起转化为伴生金属。因此，金属氧化物的容量在一定程度上取决于重复电化学反应中金属的氧化状态。
最近，人们发现金属草酸盐比金属氧化物能提供更多的放电/充电能力。本文采用微波水热将石墨烯与草酸锡复合，不仅表现出极高的电化学性能，还呈现出极好的化学形态。通过对其进行容量的提升以及电化学性能的改善是我们研究的重中之重，也是锂离子电池能否进一步发展进而占据市场较大份额的重要前提。
1.2锂离子电池概述
1.2.1锂离子电池的工作原理[37]
锂离子是一种高容量储能电池，其中的锂离子从正极脱出经过电解液然后嵌入电池负极，这样就有了电流，而且锂电池相比较铅蓄电池最大的优点就是可以充放电而且储能更佳，通常采用如LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2这样易于制作的化合物作为承担锂离子的介质成为正极。而采用锂碳化合物LixC6作为负极，而作为锂离子通道的电解质是一些有机溶剂，LiAsF6、LiPF6、LiClO4是一些含有锂离子的锂盐，只能溶解在有机溶剂中。氯碳酸酯（ClMC）、碳酸丙烯脂（PC）、碳酸二甲酯（DMC）和碳酸乙烯酯（EC）[40]是最为常见的有机溶剂。在电池充放电过程中，在充电过程中，锂离子从正极脱出经电解液到达负极，而一般锂电池把碳作为负极，而碳表面是一些细孔组成的层状结构就有利于锂离子从微孔进入，而锂离子的充放电能量的高低就取决于细孔中进入的锂离子数目，数量越大，容量就越高。同理，而电池在放电时，锂离子又从负极脱出进入到电解液运动到正极，数目越多，放电容量就越高。我们在日常生活中利用的各种电器就是利用的电池的放电容量。锂离子电池正是利用锂离子在正负极之间往返脱嵌产生电流，就像在圆形跑道上不断地循环运动，这种往返运动又类似于生活中常见的摇椅，一经摇动便不断循环前后摇动，所以锂电池又被称为摇椅电池。而图一即为锂离子电池的工作原理示意图：

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