商用石墨阳极的理论容量有限(372 mAh/g)和嵌锂电位较低，已经不能满足新型锂离子电池(LIBs)的需求
因此，开发和制备具有更高容量和安全性的新型负极材料(如Si、Ge、Sn、SnO2、Fe2O3、GeO2、MnO2和MoP等)取代石墨极为迫切[1]
SnO2具有理论容量高(780 mAh/g)、低毒性和低成本的优点，是一种很有前途的负极材料[2~4]
但是，在脱锂/嵌锂过程中SnO2较大的体积变化引起颗粒粉化和聚集，使纯SnO2负极的倍率能力和循环性能降低[5,6]
尽管如此，设计和制备纳米SnO2@C复合材料可提高其倍率性能和循环性能，因为炭材料可提高电极的导电性，而纳米级尺寸可缩短离子和电子的传输路径，从而缓解SnO2在长期循环过程中体积变化的影响[7~10]
常见的炭基材料，包括非晶无定形炭、炭纳米管和石墨烯等
以炭材料为基体可制备出不同形貌的SnO2/C复合材料，如SnO2/C纳米纤维[11]、SnO2/C纳米孔炭微球[12]、SnO2/核壳结构微球[13]、蜂巢纳米片结构的SnO2/石墨炭复合物[14]等
这些材料不仅储锂性能较高，在充放电过程中很少发生团聚，而且首次充放电效率也较高，可逆放电容量均高于纯纳米氧化锡，具有良好的循环性能
目前存在的问题有:(1)最常用的炭基材料碳纳米管和石墨烯[15~18]，其理论储锂容量远低于锡氧化物，因此较高比例的炭影响复合材料的容量；若炭的比例过低则不能为锡氧化物提供稳定的生长网络；(2)石墨烯基体的成本较高，石墨烯片强烈的π-π堆积效应使其在循环过程中团聚，影响复合材料的循环性能；(3)两者较高的成本不利于大规模制备SnO2@C
糖类炭材料热解后形成无定型的硬炭，其结构优势使其理论容量为石墨材料的两倍(782 mAh/g)[19]
图1给出了近年来SnO2基锂离子电池阳极材料的循环次数和容量[20]
鉴于此，本文以两种常见的糖类前驱物[C6H10O5]n葡萄糖(n=1)与淀粉(n>20)为碳源材料用简单的一步水热法来制备SnO2@C复合材料，探讨以硬炭为基体制备高容量、高倍率SnO2@C材料的可行性
图1
图1近年来SnO2基锂离子电池阳极材料的循环次数和容量报道[20]
Fig.1Capacities and cycle numbers of SnO2-based materials
声明：
“一步水热法制备纳米SnO2@C复合材料及其储锂性能研究” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：李玲芳,曾斌,原志朋,范长岭
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2025年06月06日 ~ 08日 
