中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)清華大學(xué)的研究人員于2010年8月16日宣布,，合成了用碳層覆蓋的錫氧化物(SnO2)空心納米球，可用作鋰離子的負(fù)極材料,。

    在SnO2厚度中的空心納米球?yàn)?5 nm，在5次循環(huán)后顯示出可逆能力為500 mAhg-1,。該成果己在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《物理化學(xué)雜志C（Journal of Physical Chemistry C）》上,。研究團(tuán)隊(duì)表示，其有極好的性能與超薄SnO2殼和碳層相維系,，它可使體積改變，并可防止錫顆粒在循環(huán)過(guò)程中的凝聚,。

    該材料的電化學(xué)性能由于釆用中空結(jié)構(gòu)而顯著改善,，并受到SnO2殼體厚度的很大影響。

    錫是有希望考慮作為高能力陽(yáng)極材料的元素之一,，這是基于它有較高的理論能力、有較高的鋰堆積密度和較高的工作電壓,。然而,，在循環(huán)時(shí)錫會(huì)有較大的體積膨脹和收縮,，最終使錫金屬成粒并限制了陽(yáng)極的循環(huán)使用壽命。

    解決方案是制備錫氧化物材料,，并設(shè)計(jì)空心結(jié)構(gòu)材料,，從而得以解決,。研究表明，同軸SnO2 @納米空心球有高度可逆的鋰存儲(chǔ)能力,。研究團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)出帶有不同SnO2殼厚度的碳包復(fù)SnO2空心球,。SnO2納米球釆用葡萄糖和SnCl2溶液在水熱環(huán)境和煅燒條件下進(jìn)行合成,。然后通過(guò)水熱處理葡萄糖溶液使碳層被沉積。SnO2殼體在空心結(jié)構(gòu)中的厚度可通過(guò)改變SnCl2涂復(fù)溶液的濃度予以調(diào)整,。在0.1 and 1 M SnCl2涂復(fù)溶液中 SnO2的厚度分別為15和60nm,。見(jiàn)圖1在溶液熱合成中制取的碳包覆SnO2空心納米球具有不同的SnO2厚度,。



圖1.  在溶液熱合成中制取的碳包覆SnO2空心納米球具有不同的SnO2厚度