中国矿业大学发表新型金属锡/LG复合材料，用于锂离子电池

成果简介

本文，中国矿业大学朱俊生等研究人员在《DiamRelatMater》期刊发表名为“Self-assemblydesignofnoveltin/lignite–derivedgraphene–likeporouscarboncompositeforlithium–ionbattery”的论文，研究为了提供一种新的类石墨烯材料的制备途径，以及为褐煤的高附加值利用提供一种新的途径，以褐煤为前驱体制备了褐煤衍生的类石墨烯多孔碳（LG）。此外，通过一种简单的方法合理地设计了一种新型的金属锡（Sn）/LG复合材料。

在Sn/LG中，Sn被紧密地分散在LG上，这不仅可以抑制Sn的巨大体积变化，还可以改善电极的电子转移。因此，该复合材料具有优异的电化学性能。经过200次充电/放电循环后，可逆容量可达到803 mAh g-1，远远高于Sn和LG的容量。电化学阻抗谱结果证实，复合电极表现出明显低于裸露的Sn电极的传输阻抗，从而有效地改善了锂存储性能。复合材料的优异电化学性能可归因于LG和Sn的正协同效应。

图文导读

图 1.Sn/LG的合成过程图示。

图2.a）锡、LG和锡/LG的XRD图谱。b）LG和Sn/LG的拉曼光谱;c） Sn/LG 的测量 XPS 光谱。d） Sn/LG 的高分辨率 C1s XPS 光谱。e） Sn/LG 的高分辨率 O 1s XPS 光谱。f） Sn/LG 的高分辨率 Sn 3d XPS 光谱。

图3.a-c） Sn， LG， Sn/LG 的 SEM 图像。d） Sn/LG 的 EDS 图像。e） Sn/LG 的 TEM 图像。f） Sn/LG 的 HRTEM 图像。

图4.a） N2Sn/LG的吸附/解吸等温线和孔径分布。b）Sn/LG的TGA曲线。

图5.a） Sn/LG的CV曲线。b）Sn/LG的GCD曲线。c）Sn的GCD曲线。d）LG的GCD曲线。e）Sn/LG、Sn和LG的循环性能。f） Sn/LG的倍率性能。

图6.a）Sn/LG和Sn的奈奎斯特图。b）相关的等效电路模型。

小结

综上所述，LG和Sn的组合具有协同效应。重要的是，EIS结果进一步证明了Sn/LG的电化学反应阻力明显低于Sn，从而有效地提高了复合材料的电化学性能。

文献：

https://doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109610