项目思路
• 结构改良：构建三维复合结构
电子及电解液离子传输示意图（a）电极材料旋涂在集流体上；（b）电极 材料直接生长在集流体
• 垂直取向的三维CNTs，具有规律性的孔隙结构和电子传输通道
项目思路
• 材料改良：构建复合材料与掺杂
碳材料： • 比容量小 • 导电性好 • 固定与缓冲 复合： 比容量大 导电性好 固定与缓冲 ：金属硫化物： • 比容量大 • 导电性差 • 体积膨胀大
项目内容
A • 控制合成氮 掺杂碳纳米 管阵列 B • 将硫化锡材 料原位沉积 包覆，形成 一种基于氮 掺杂碳纳米 管的同轴阵 列复合材料 C • 作为锂离子 电池负极， 进行循环伏 安和倍率性 能检测
实验路线
• 构筑氮掺杂碳纳米管同轴阵列复合材料
• 构筑氮掺杂碳纳米管同轴阵列复合材料示意图
实验路线
项目思路
• 材料改良：构建复合材料与参杂
• 对 CNTs 进行 N 掺杂，有效提高电子传输性，增强 导电性能，增加表面活性，增加吸附性能和催化性能
项以 同轴结合方式 复合，以实 现两相材料的“强强联合”，制备出比容量高， 首次库仑效率高，倍率性能好以及循环性能优 良的负极材料。
项目意义
提出了“强强联合”的思想,构筑出一种
基于氮掺杂碳纳米管阵列的同轴阵列复合材
料 , 不仅克服了硫化锡作为锂离子负极材料 导电性差及体积效应产生的应力难以释放的 缺点，还可以解决碳纳米管由于容易团聚导 致的比容量衰减的问题。
掺氮有序碳纳米管-硫化锡 复合材料制备锂离子电池
目录
项目背景 项目目的 项目内容 实验路线 表征测试 项目意义
项目背景
项目思路
材料分析
材料分析
SnS2 CNTs
优 点 ： 理 论 容 量 高 (640 mAh g-1)，资源丰富，环境 友好
优点：导电性好，比表面 积大，有适合离子迁移的 孔隙
缺点：充放电体积变化大， 缺点：易团聚，存在缺陷 导电性不好 和含氧官能团
喷雾热解法 制备复合材料
• 采用喷雾热解方 法，将二硫化锡 前躯体盐，通过 在阵列碳纳米管 电极中进行化学 氧化（或还原）， 原位形成在纳米 管表面；
实验路线
• 喷雾热解图示
表征测试
材料表征
the resulting (i) Typical TEM high-quality image SEM images and 3D(j) structure-based HRTEM of (a, b) image. VACNTs VACNTs/SnS2 composites obtained using different nebulization time: (g, (c, (e, d) h) f) 20 10 30 min min
表征测试
材料测试
C
(C) Charge/discharge Cycling behaviors of VACNTs-SnS electrode at a high rate of 200 (b) profiles of 2 VACNTs-SnS at2 a current (a) Cyclic voltammograms of VACNTs-SnS /Li 2 mA g−1, 500 mA g−1, 1000 mA g−1, 2000 mA g−1 and 4000 mA g−1 −1 − 1 density of 100 mA g scan in arate voltage window cell at a of 0.1 mV s of 0.01-2.5 V