【摘 要】
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本论文在详细介绍了锂离子电池及相关材料研究进展的基础上，以纳米SnO2为研究对象，运用XRD、SEM、FEM、BET比表面积等现代分析测试技术对合成材料进行了表征，并围绕材料的可逆容量、循环性能和库仑效率等主要性能指标，对SnO2的电化学性能以及相关机理进行了系统研究。由溶胶一凝胶法制备的纳米SnO2，SnO2呈球形颗粒，平均晶粒大小约为30nm。详细介绍了锂离子电池负极片的制作流程和扣式电池的装
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本论文在详细介绍了锂离子电池及相关材料研究进展的基础上，以纳米SnO2为研究对象，运用XRD、SEM、FEM、BET比表面积等现代分析测试技术对合成材料进行了表征，并围绕材料的可逆容量、循环性能和库仑效率等主要性能指标，对SnO2的电化学性能以及相关机理进行了系统研究。
由溶胶一凝胶法制备的纳米SnO2，SnO2呈球形颗粒，平均晶粒大小约为30nm。详细介绍了锂离子电池负极片的制作流程和扣式电池的装配工艺，并对极片制作流程中的关键步骤进行了讨论。适量的无水乙醇可以有效地除去浆料中的气泡，合适的搅拌时间可以提高浆料的均匀程度，适量的粘结剂有助于提高极片的质量，避免出现粉化、剥落或龟裂等现象。采用刮涂法制作出的极片更加均匀平整，循环性能也更好。合适的干燥温度和干燥时间可以避免极片太脆，同时最大程度地蒸发极片里的水分。压片时避免使用较大的压力一次性压到位，应该使用较小的压力多压几次。
在0.5mA/cm2电流密度下，使用水性粘结剂LAl33时，SnO2的首次可逆容量约644mAh/g，约为使用PVDF时3倍，15个循环后的容量保持率达到68.3％，是使用PVDF时的2倍，而且LAl33的电池首次充电过程中会产生约200mAh/g的不可逆容量，远小于使用PVDF时的500mAh/g。随着LAl33含量的增加，SnO2的平均首次可逆容量略有增加，当LAl33的含量为10％时，SnO2的首次可逆容量为619mAh/g，15个循环后，SnO2的平均容量保持率为67.7％，但是当LAl33的含量超过10％时，Sn02的容量保持率会有不同程度的下降。电流密度越小，首次可逆容量越高，但容量衰减越快，容量保持率越低。当上限截止电压低于0.8V时，可以有效的避免金属Sn微粒的团聚，极大地提高SnO2的循环性能，当电压范围为0—0.8V时，首次可逆容量为453mAh/g，20个循环后的平均容量保持率高达96.4％；由于SnO2与金属锂反应的可逆还原峰电位低于0.3V，所以适当降低下限截止电压有利于提高SnO2的可逆容量。用交流阻抗法分析了电池在不同荷电状态下的交流阻抗，发现不同的放电深度对应不同的电化学过程。SnO2在高低温条件下，首次可逆容量在450mAh/g，15个循环后的容量保持率为约95％，而且测试后的电池，目测其外观规整，无变形和破裂，显示出较好的高低温性能。与碳黑相比，使用乙炔黑或VGCF做导电剂时，Sn02的容量衰减更快。
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