Co-Sn金属复合氧化物的制备及电化学性能研究

将 活性 金属 复合 氧化 物 、 乙炔黑 、 四氟 乙烯 聚 （ Ｔ Ｅ 以 ８ １ ５ 质量 比） 合 ， 加适 量 的 ＰＦ ） ５： ０： （ 混 滴
异丙 醇搅 拌均 匀 ， 成 薄膜 后 在 １ ０℃下 持续 ２ 擀 ２ ４ ｈ烘 干 ， 在不 锈 钢 集 流 网上 即得 试 验 用 活 性 复 压 合 电极 。以活性 复合 电极 为 正 极 ，． ｌＬＬ １ ０ｍｏ／ ｉ
维普资讯
第３ １卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ６月
武
汉
科
技
大
学
学
报
Ｖｏ ．３ Ｎｏ． １ １， ３
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆ Ｗ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｙｆ
发展 起 来一类 复 合氧 化 物材 料 ］ 。这 类 复合 材 料 有 ： ｎ 与 Ｂ Ｏ。Ｐ Ｏ 或 Ｂ Ｏ ， ２ Ａｌ 等 ＳＯ ２ ，２ 。 。Ｐ Ｏ ， ２ Ｏ３ 具 有 网状结 构 的非 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ属 氧化 物 的复合 ， 还有 Ｓ Ｏ： ｎ 与 ｃ， ｉＭｏ等 的复 合 ， 管 是 哪种 复 合 ， 目的 Ｓ， 不 其 都 是希 望借 助 于非 活 性 氧化 物结 构 来 减 少 Ｓ ｉ ｎ Ｌ 合 金形 成 和分解 时引起 的 电极材料 体 积 的膨胀 和
化物 ， ａ ｇ和 Ｙｕ ｎ等 Ｈｕ ｎ ａ
采 用 液 相 沉淀 法 制
备 了一 系列锡 基 金 属 复合 氧化 物 ， 研 究 了它 们 并 作为 锂二 次 电池 负极材 料 的 电化 学性 能 。本文 通
过液 相沉 淀 法制 备钴 锡 复 合氢 氧化 物 前驱 体 ， 在 不 同温 度下加 热分 解 ， 到 一系列 结 构 、 成 不 同 得 组
锡 氧化 物 （ ｎ ： Ｓ Ｏ） 料 因具 有较 高 的容 ＳＯ ，ｎ 材 量 密度 、 洁无 污 染 、 料来 源 广 泛 、 格 便 宜等 清 原 价 优点 ， 为极 具 发展 潜 力 的一 类 锂 二 次 电 池 负极 成 材料 口 ］ 。近 年 来 ， 锡 氧 化 物 材 料 的基 础 上 又 在
复合 氧 化 物 。 对 前 驱 物 和 产 物 进 行 差 热 和 热 重 分 析 （ Ｇ Ｄ Ｔ ／ ＴＡ） Ｘ 射 线 衍 射 （ ＲＤ 分 析 ， 果 表 明 ， ｏ Ｓ 、 Ｘ ） 结 Ｃ ｎ
金 属 复 合 氢 氧 化 物 前 驱 体 低 温 （ ５ ，０ ３０ ５０℃ ）热 分 解 得 到 的是 非 晶 态 Ｃ Ｓ Ｏ 复合 物氧 化 物 ， ｏｎ 。 高温 （０ ， ０ ， ６ ０ ７０
ｈ 得 到一 系列 结 构 、 成 和 形 貌 不 同的 Ｃ — ｎ金 ， 组 ｏＳ 属 复合 氧化 物 。
１ ２ 材 料 的 电 化 学 性 能 测 试 ．
等［ 通 过 球 磨 和 高 温 固 相 反 应 法 制 备 了 Ｚ ： ８ ｎ
Ｓ Ｏ４Ｍｇ Ｓ Ｏ４ Ｃ ２ ｎ ４ Ｍｎ Ｓ Ｏ 尖 晶石 型 氧 ｎ ， ２ｎ ， ｏＳ Ｏ ， ２ｎ ４
ｌｌ ２ ０ ｕ１ ０ ８ ．
Ｃ — ｎ金 属 复 合 氧 化 物 的制 备 及 电化 学 性 能研 究 ｏＳ
黄 峰 卢 献 忠 郑 超 超 余 ， ， ， 聪 刘 芸 ，
（． 汉 科 技 大 学 耐 火 材 料 与高 温 陶 瓷 国 家 重 点 实 验 室 培 育 基 地 ， １武 湖北 武 汉 ，３０ １ ４０８ ；
８０ 。 ０ Ｃ）热 分 解 得 到 的是 四 方相 Ｃ Ｓ Ｏ 和 少 量 尖 晶 石 型 Ｃ 。 ｎ 所 得 Ｃ — ｎ金 属 复合 氧 化 物 电 化 学 性 能 依 ｏｎ 。 ｏＳ Ｏ ， ｏＳ
赖 于分 解 温 度 和 结 晶度 。从 容 量和 循 环 寿命 综 合 考 虑 ， 转 变 温 度在 ６ ０℃ 热 分 解 所得 试 样 的 电 化 学 性 能 较 相 ０
浓度 的溶 液 。将 两 种溶 液 等 量 混 合 ， 停 地 搅 拌 不 后产 生 粉 红 色 Ｃ Ｓ （ ｏ ｎ ＯＨ） 沉 淀 物 ， 后 离 心 洗 。 然
涤 ， 至 检 测 不 出 Ｓ 为 止 ； 过 滤 后 的沉 淀 物 直 ｏ一 将 于 １ ０℃下 充分 干燥 ， 到 Ｃ Ｓ （ ２ 得 ｏ ｎ ＯＨ）粉 红色 固
的 Ｃ —ｎ金 属 复 合 氧 化 物 ， 研 究 了 它 们 的 结 ｏＳ 并 构、 组成 与其 电化 学性 能之 间 的关 系 。
Ｃ Ｏ ／ Ｅ ＋ＤＭＣ （ 积 比为 １： ） 电解 液 ， ｌ （ Ｃ ）体 １为 金
属锂 片为 负极 在充 满氩气 的手套 箱 中装配 成模 拟
２ 武 汉 钢 铁 （ 团 ） 司机 械制 造 有 限 责 任 公 司 ， 北 武汉 ，３ ０ ３ ． 集 公 湖 ４０８）
摘 要 ： 用 液 相 沉 淀 法制 备 ｃ ｎ 属 复 合 氢 氧 化 物 前 驱 体 ， 不 同温 度 下 加 热 分 解 ， 到 一 系列 Ｃ — ｎ金 属 采 ｏｓ 金 在 得 ｏｓ
收缩 ， 而 改 善 电极 材 料 的 电化 学 性 能 。Ｉｖｎ 从 ｒｉｅ
体粉 末前 驱 物 ， 学反 应计 量方 程式 如下 ： 化
Ｃｏ Ｏ４ Ｎａ Ｓ Ｏ３ ３ Ｏ — Ｓ ＋ ２ ｎ ＋ Ｈ２ Ｃｏ ｎ（ Ｓ ＯＨ ） ＋ Ｎａ Ｓ ６ ２ Ｏ４ （） １
将 此前 驱物 在管 式炉 中于 不 同温 度 下 加 热分 解 ４
差。
关 键 词 ： 二 次 电池 ； 锂 负极 材 料 ； 相 沉 淀 法 ； ｏ Ｓ 金 属 复 合 氧 化 物 液 Ｃ —ｎ 中图分类号 ： ４．１ ０６ ６ ２ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６２３ ９ （０ ８ ０—３ ６０ １ ７ —０ ０ ２ ０ ） ３ ０ １ ４