Наночастицы

Дифракционные исследования на анодах SnO2 выявили образование аморфной матрицы Li2O и после этого потери обратимой емкости при циклировании. Обратимость реакции при циклировании коррелировала с исходным размером кристаллитов SnO2. В целом, можно сказать, что только тогда, когда активный материал Sn, в результате превращения наноразмерных SnO2 кристаллов хорошо диспергирует в аморфной Li2O матрице, то реакция является обратимой без резкого замирания потенциала . Более крупные частицы Sn, которые не однородно диспергированы в аморфной матрице Li2О, агрегируют, образуя еще большие кластеры при циклировании, что приводит к механическому и электронному распаду электрода .
Ан и соавторы сообщили, что частицы SnO2 размером около 11 нм, которые были получены коллоидным способом, являются оптимальным размером для хранения лития и обратимости по отношению к реакции . Ким и соавторы сообщили, что гидротермически синтезированные частицы размером около 3 нм показали оптимальную начальную (≈740 мАч г -1 при 60 мА г -1) и обратимую емкость и стабильность при циклических изменениях (незначительное замирание в течение 60 циклов при 300 мА г -1 токе разряда)

. Можно предположить, что оптимальный размер нанокристаллов SnO2 в отношении обратимой емкости и сохранения емкости сильно зависит от природы и количества аморфной Li2.О-матрицы, окружающей Sn, которая образуется во время начальной реакции превращения.
Авторы недавнего исследования предположили, что снижение емкости электродов на основе SnO2 с более крупными наночастицами не было напрямую вызвано механическим распадом электрода из-за больших изменений объема, но связано с постепенным ухудшением обратимой конверсии при потенциалах ниже 1,0 В . Тепловое и вызванное напряжением укрупнение Sn, которое может коррелировать со средним размером кристаллитов, было определено в качестве основного фактора, ответственного за обратимость конверсии и, следовательно, обратимую емкость электродов на основе SnO2