[01281086]锂离子电池用高密度Sn/C纳米复合材料的制备及其贮锂机理研究

广西拥有丰富的铝、锡、锑、锌、铅等有色金属资源，其中目前已经探明的锡储量居全国首位，达到90.55万吨，占全国的1/3，占世界的25％，而且还拥有亚洲最大的锡选矿厂。

锡资源的开发利用及其相关产业在我区的国民经济生产中占有相当重要的地位，本研究以促进我国及广西锡的深加工为目标，制备锂离子电池用三维多孔碳支撑Sn/C纳米复合材料，对其结构与电化学性能的关系进行深入研究，为该材料的实际应用奠定理论基础。

针对锂离子电池现有石墨类负极材料存在容量偏低和安全性低，研究较多的锡类负极材料存在的不可逆容量高、循环寿命短及体积能量密度小的缺点，提出采用多孔活性碳为支撑体，将锡嵌入到多孔碳的纳米孔洞中，形成立体纳米薄膜和纳米棒，降低由于锡在锂嵌入后产生膨胀导致的不可逆容量偏高的问题和现有的锡合金及纳米薄膜材料存在的体积密度小的问题;

利用广西锡资源丰富的优势，制备出高密度、高容量的三维多孔碳支撑的Sn/C纳米复合材料，为其实际应用奠定坚实的理论基础。

对三维多孔碳材料的孔洞结构进行深入研究，对锡进入多孔碳孔洞的方法进行研究，对锡在多孔碳材料中的存在形态和存在结构对材料电化学性能的影响进行深入研究，以获得高体积密度和高能量密度的三维Sn/C纳米复合材料，研究复合材料结构对其电化学性能影响的机理。

本项目利用广西优势资源开展新能源材料的应用基础研究，特色与创新之处在于：（1）在前人制备纳米锡薄膜材料具有良好的电化学性能的基础上，首次提出制备一种高密度立体三维结构的Sn/C复合材料的制备方法，该方法使锡以立体纳米薄膜及纳米棒的形态存在于多孔碳中，形成良好的复合结构。（2）首次提出具有高密度的Sn/C复合材料，对其高能贮锂机理进行研究。该材料具有2.91g/cm3以上的体积密度，具有1455-3360mAh/cm3的体积容量密度，这为商业化的锂离子电池用高容量负极材料奠定坚实的基础。

历年获奖情况：无。