不同形貌聚吡咯对SnO2负极电化学性能的改善

doi:10.7503/cjcu20131034

高等学校化学学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1051.doi: 10.7503/cjcu20131034

不同形貌聚吡咯对SnO₂负极电化学性能的改善

彭鹏, 温兆银(), 刘宇, 杨建华

中国科学院上海硅酸盐研究所能量转换重点实验室, 上海 200050

收稿日期:2013-10-23 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-02-25
作者简介:联系人简介: 温兆银, 男, 博士, 研究员, 主要从事固态二次电池及器件研究. E-mail:zywen@mail.sic.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 51373195)资助

Improvement of Electrochemical Performance of SnO₂ Anode by Polypyrrole with Different Morphologies^†

PENG Peng, WEN Zhaoyin^*(), LIU Yu, YANG Jianhua

CAS Key Laboratory of Materials for Energy Conversion, Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China

Received:2013-10-23 Online:2014-05-10 Published:2014-02-25
Contact: WEN Zhaoyin E-mail:zywen@mail.sic.ac.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.51373195)

摘要/Abstract

摘要：

在预先原位合成的聚吡咯溶液中通过简单沉淀得到SnO₂/聚吡咯负极材料, 对材料的结构、形貌进行了表征并对材料的电化学性能进行了研究. 发现不同形貌的聚吡咯对负极材料的电化学性能存在一定影响: SnO₂负极材料在球状聚吡咯体系中比在管状聚吡咯体系中的电化学性能优越, 首次库仑效率提高至77.6%, 60次循环后仍剩余600 mA·h/g的可逆比容量.

关键词: SnO2/聚吡咯负极, 管状聚吡咯, 球状聚吡咯, 锂离子电池

Abstract:

SnO₂/polypyrrole composites as anode material of lithium ion batteries were in-situ prepared by an one-step precipitation in the suspension of the polypyrrole synthesized in advance. It is found that the morpho-logy of polypyrrole has an obvious effect on the electrochemical performance of SnO₂/polypyrrole composite anode. The granular polypyrrole(G-PPy) displayed advantages over the tubular polypyrrole. The composite containing G-PPy reached the first coulombic efficiency of 77.6% and remained a reversible specific capacity higher than 600 mA·h/g after 60 cycles. The good flexibility and adhesion of polypyrrole could make a contribution to the enhancement of the electrochemical performance of SnO₂ based anode.

Key words: SnO2/polypyrrole anode, Tubular polypyrrole, Globular polypyrrole, Lithium ion battery

中图分类号:

O646

TrendMD:

彭鹏, 温兆银, 刘宇, 杨建华. 不同形貌聚吡咯对SnO₂负极电化学性能的改善. 高等学校化学学报, 2014, 35(5): 1051.

PENG Peng, WEN Zhaoyin, LIU Yu, YANG Jianhua. Improvement of Electrochemical Performance of SnO₂ Anode by Polypyrrole with Different Morphologies^†. Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(5): 1051.

图/表 9

Fig.1 XRD patterns of SnO2/G-PPy(a), G-PPy(b), SnO2/T-PPy(c) and T-PPy(d)

Fig.2 SEM images of SnO2/G-PPy(A), G-PPy(B), SnO2/T-PPy(C) and T-PPy(D)

Fig.3 IR spectra of G-PPy(a), SnO2/G-PPy(b), T-PPy(c) and SnO2/T-PPy(d)

Fig.4 TG curves of T-PPy(a), G-PPy(b), SnO2/T-PPy(c) and SnO2/G-PPy(d)

Fig.5 Capacity vs. cycle number curves(A) and potential vs. capacity curves(B) of SnO2/PPy

Fig.6 Cyclic voltammogram of SnO2/G-PPy(A) and SnO2/T-PPy(B) anode in the coin cell

Fig.7 SEM images of the surface of SnO2/G-PPy(A, B) and SnO2/T-PPy(C, D) electrode before(A, C) and after 30 cycles(B, D) and SEM images of G-PPy(E) and T-PPy(F) electrode after 30 cycles

Scheme 1 Schematic illustration showing that SnO2/T-PPy slice tends to pulverize after Li+ cycling(A) while SnO2/G-PPy slice can buffer the large strain during Li+ cycling(B)

Fig.8 EIS spectra of SnO2/PPy anode^a. SnO2/G-PPy-start; b. SnO2/T-PPy-start; c. SnO2/G-PPy-10th cycles; d. SnO2/T-PPy-10th cycles.

参考文献 25

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不同形貌聚吡咯对SnO₂负极电化学性能的改善

Improvement of Electrochemical Performance of SnO₂ Anode by Polypyrrole with Different Morphologies^†

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