中国台湾地区清华大学的研究人员于2010年8月16日宣布，合成了用碳层覆盖的锡氧化物(SnO2)空心纳米球，可用作锂离子的负极材料。
在SnO2厚度中的空心纳米球为15 nm，在5次循环后显示出可逆能力为500 mAhg-1。该成果己在美国化学学会《物理化学杂志C（Journal of Physical Chemistry C）》上。研究团队表示，其有极好的性能与超薄SnO2壳和碳层相维系，它可使体积改变，并可防止锡颗粒在循环过程中的凝聚。
该材料的电化学性能由于釆用中空结构而显著改善，并受到SnO2壳体厚度的很大影响。
锡是有希望考虑作为高能力阳极材料的元素之一，这是基于它有较高的理论能力、有较高的锂堆积密度和较高的工作电压。然而，在循环时锡会有较大的体积膨胀和收缩，最终使锡金属成粒并限制了阳极的循环使用寿命。
解决方案是制备锡氧化物材料，并设计空心结构材料，从而得以解决。研究表明，同轴SnO2 @纳米空心球有高度可逆的锂存储能力。研究团队已开发出带有不同SnO2壳厚度的碳包复SnO2空心球。SnO2纳米球釆用葡萄糖和SnCl2溶液在水热环境和煅烧条件下进行合成。然后通过水热处理葡萄糖溶液使碳层被沉积。SnO2壳体在空心结构中的厚度可通过改变SnCl2涂复溶液的浓度予以调整。在0.1 and 1 M SnCl2涂复溶液中 SnO2的厚度分别为15和60nm。见图1在溶液热合成中制取的碳包覆SnO2空心纳米球具有不同的SnO2厚度。
图1. 在溶液热合成中制取的碳包覆SnO2空心纳米球具有不同的SnO2厚度
在SnO2厚度中的空心纳米球为15 nm，在5次循环后显示出可逆能力为500 mAhg-1。该成果己在美国化学学会《物理化学杂志C（Journal of Physical Chemistry C）》上。研究团队表示，其有极好的性能与超薄SnO2壳和碳层相维系，它可使体积改变，并可防止锡颗粒在循环过程中的凝聚。
该材料的电化学性能由于釆用中空结构而显著改善，并受到SnO2壳体厚度的很大影响。
锡是有希望考虑作为高能力阳极材料的元素之一，这是基于它有较高的理论能力、有较高的锂堆积密度和较高的工作电压。然而，在循环时锡会有较大的体积膨胀和收缩，最终使锡金属成粒并限制了阳极的循环使用寿命。
解决方案是制备锡氧化物材料，并设计空心结构材料，从而得以解决。研究表明，同轴SnO2 @纳米空心球有高度可逆的锂存储能力。研究团队已开发出带有不同SnO2壳厚度的碳包复SnO2空心球。SnO2纳米球釆用葡萄糖和SnCl2溶液在水热环境和煅烧条件下进行合成。然后通过水热处理葡萄糖溶液使碳层被沉积。SnO2壳体在空心结构中的厚度可通过改变SnCl2涂复溶液的浓度予以调整。在0.1 and 1 M SnCl2涂复溶液中 SnO2的厚度分别为15和60nm。见图1在溶液热合成中制取的碳包覆SnO2空心纳米球具有不同的SnO2厚度。
图1. 在溶液热合成中制取的碳包覆SnO2空心纳米球具有不同的SnO2厚度
