Наноматериалы на основе оксида олова и их применение в качестве анодов в литий-ионных аккумуляторах
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Долгое время считалось, что реакция лития с SnO2 проходит через две основные стадии, а именно: реакцию конверсии, за которой следует последующий процесс интеркаляции/деинтеркаляции (внедрение меж слоями) .
Однако более поздние теоретические расчеты и просвечивающая электронная микроскопия in situ на нанопроводах позволили предположить наличие интеркаляции Li + в решетку SnO2, предшествующую вышеупомянутым этапам .
Основываясь на последних данных, общий процесс реакции лития с SnO 2 можно представить в виде уравнений 1-3 .
Интеркаляция Li + в решетку SnO 2 -
(1)
Конверсия -
(2)
Интеркаляции/деинтеркаляции -
(3)
Интеркаляционное соединение Lix SnO2 (согласно формуле (1)) представляет собой промежуточную фазу, образованную диффузией Li+ в фазу SnO2, обусловленную зарождением дислокаций. Расчеты для первого цикла литирования позволили предсказать Li 2 SnO 3 и Li 8 SnO 6 как составы промежуточных фаз . Недавно Феррареси и соавт. нашли убедительные экспериментальные доказательства существования этих фаз, объединив электрохимию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию (РФС) и СЭМ-визуализацию вместе
Зарегистрируйся, чтобы продолжить изучение работы
. Несколько доступных отчетов в литературе показывают, что состав и пространственное распределение промежуточных фаз Li-Sn-O и обратимость последующих стадий реакций сильно зависят от состава и морфологии исходных электродов SnO 2.
В последующей реакции (уравнение (2), промежуточные соединения LixSnO2 восстанавливаются до металлического Sn, который кристаллизуется в матрице Li2O. Сообщается, что реакция превращения SnO2 в металлическое олово является необратимой для объемного SnO2, но она может быть (частично) обратимой для наноразмерного SnO2; это сильно зависит от размера частиц и морфологии . При дальнейшем поглощении ионов Li окружающая матрица с металлическими частицами Sn литируется с образованием сплавов LixSn (уравнение (3). Было показано, что, начиная с фазы β-Sn, образуется смесь кубического α- и тетрагонального β-Sn ; α-фаза стабилизируется для небольших наноструктур . Процесс интеркаляции/деинтеркаляции между Sn и Li + считается обратимым .
Согласно экспериментально определенным и рассчитанным фазовым диаграммам Li x Sn, во время циклов интеркаляции/деинтеркаляции при увеличении содержания Li формируются следующие сплавы Li-Sn: LiSn, Li 13 Sn 5, Li 7 Sn 2, до Li 17 Sn 4 .
Интеркаляционная емкость анодов SnO2 в значительной степени зависит от обратимости различных стадий реакции
50% курсовой работы недоступно для прочтения
Закажи написание курсовой работы по выбранной теме всего за пару кликов. Персональная работа в кратчайшее время!
