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随着能源危机日益临近，新能源的开发和利用已经成为科学研究的主题之一。锂离子电池作为一种重要的化学电池，在手机、笔记本电脑、数码相机以及便携式小型电器中都有广泛应用。氧化锡负极的理论容量高达781mAh·g-1，是碳材料理论容量的2倍，作为新一代锂离子电池的负极材料具有很大的研究和应用价值，但其循环稳定性较差。与此同时，TiO2纳米颗粒尽管可逆容量偏低，但具有很高的循环稳定性。为此，本文对SnxTi1-xO2固溶体(锡基氧化物)作为锂离子电池的负极材料这一课题进行了深入的研究和讨论。
通过水热法合成了纳米级的SnO2颗粒。实验表明，在初期SnO2颗粒具有很高的储锂能力，但是随着循环的进行，容量下降迅速。经过30次循环，容量从891mAh·g-1减小到314mAh·g-1。这是因为在循环过程中，SnO2的晶体结构有高达259％的体积变化。这种膨胀与收缩容易引起锡微粒的团聚，会直接导致晶体结构机械性能的快速下降，从而导致金属锡结构崩溃。根据TiO2脱嵌锂可逆性高的特点，本文在实验中将Ti元素掺杂入SnO2中，将其作为循环过程中的基体，抑制体积的膨胀，保护电极材料的机械性能和储锂能力。
采用水热法制备了纳米级的SnxTi1-xO2固溶体氧化物。通过XRD、TEM、SEM和EDX对材料的结构和组成进行了研究，从而证实SnxTi1-xO2是以SnO2作为溶剂，Ti作为溶质原子形成的置换型固溶体。通过循环伏安特性表征，证实SnxTi1-xO2固溶体的储锂机理与SnO2电极相同。同时在不同温度对SnxTi1-xO2固溶体进行了热处理，进而研究结晶性对电极容量及循环性的影响。
实验结果表明，随着SnxTi1-xO2固溶体中锡含量增多(x=0.34、0.43、0.6、0.73、0.76)，可逆容量增大(最大增幅500mAh·g-1左右)。热处理温度升高，可逆容量也增加，550℃热处理的试样表现出最高的可逆容量(根据锡含量不同，首次循环的最大容量在400～800mAh·G-1之间)，但循环效率不高。300℃热处理的试样容量较高且具有很好的循环稳定性。Sn0.76Ti0.24O2电极经过30次循环之后，保持有496mAh·g-1的容量。其他锡含量稍少的电极材料在30次循环之后，保持有350～490mAh·g-1的容量。和SnO2电极相比，循环性能有了很大的提升。
通过水热法合成了纳米级的SnO2颗粒。实验表明，在初期SnO2颗粒具有很高的储锂能力，但是随着循环的进行，容量下降迅速。经过30次循环，容量从891mAh·g-1减小到314mAh·g-1。这是因为在循环过程中，SnO2的晶体结构有高达259％的体积变化。这种膨胀与收缩容易引起锡微粒的团聚，会直接导致晶体结构机械性能的快速下降，从而导致金属锡结构崩溃。根据TiO2脱嵌锂可逆性高的特点，本文在实验中将Ti元素掺杂入SnO2中，将其作为循环过程中的基体，抑制体积的膨胀，保护电极材料的机械性能和储锂能力。
采用水热法制备了纳米级的SnxTi1-xO2固溶体氧化物。通过XRD、TEM、SEM和EDX对材料的结构和组成进行了研究，从而证实SnxTi1-xO2是以SnO2作为溶剂，Ti作为溶质原子形成的置换型固溶体。通过循环伏安特性表征，证实SnxTi1-xO2固溶体的储锂机理与SnO2电极相同。同时在不同温度对SnxTi1-xO2固溶体进行了热处理，进而研究结晶性对电极容量及循环性的影响。
实验结果表明，随着SnxTi1-xO2固溶体中锡含量增多(x=0.34、0.43、0.6、0.73、0.76)，可逆容量增大(最大增幅500mAh·g-1左右)。热处理温度升高，可逆容量也增加，550℃热处理的试样表现出最高的可逆容量(根据锡含量不同，首次循环的最大容量在400～800mAh·G-1之间)，但循环效率不高。300℃热处理的试样容量较高且具有很好的循环稳定性。Sn0.76Ti0.24O2电极经过30次循环之后，保持有496mAh·g-1的容量。其他锡含量稍少的电极材料在30次循环之后，保持有350～490mAh·g-1的容量。和SnO2电极相比，循环性能有了很大的提升。