商用石墨陽極的理論容量有限(372 mAh/g)和嵌鋰電位較低，已經不能滿足新型鋰離子電池(LIBs)的需求
因此，開發和制備具有更高容量和安全性的新型負極材料(如Si、Ge、Sn、SnO2、Fe2O3、GeO2、MnO2和MoP等)取代石墨極為迫切[1]
SnO2具有理論容量高(780 mAh/g)、低毒性和低成本的優點，是一種很有前途的負極材料[2~4]
但是，在脫鋰/嵌鋰過程中SnO2較大的體積變化引起顆粒粉化和聚集，使純SnO2負極的倍率能力和循環性能降低[5,6]
盡管如此，設計和制備納米SnO2@C復合材料可提高其倍率性能和循環性能，因為炭材料可提高電極的導電性，而納米級尺寸可縮短離子和電子的傳輸路徑，從而緩解SnO2在長期循環過程中體積變化的影響[7~10]
常見的炭基材料，包括非晶無定形炭、炭納米管和石墨烯等
以炭材料為基體可制備出不同形貌的SnO2/C復合材料，如SnO2/C納米纖維[11]、SnO2/C納米孔炭微球[12]、SnO2/核殼結構微球[13]、蜂巢納米片結構的SnO2/石墨炭復合物[14]等
這些材料不僅儲鋰性能較高，在充放電過程中很少發生團聚，而且首次充放電效率也較高，可逆放電容量均高于純納米氧化錫，具有良好的循環性能
目前存在的問題有:(1)最常用的炭基材料碳納米管和石墨烯[15~18]，其理論儲鋰容量遠低于錫氧化物，因此較高比例的炭影響復合材料的容量；若炭的比例過低則不能為錫氧化物提供穩定的生長網絡；(2)石墨烯基體的成本較高，石墨烯片強烈的π-π堆積效應使其在循環過程中團聚，影響復合材料的循環性能；(3)兩者較高的成本不利于大規模制備SnO2@C
糖類炭材料熱解后形成無定型的硬炭，其結構優勢使其理論容量為石墨材料的兩倍(782 mAh/g)[19]
圖1給出了近年來SnO2基鋰離子電池陽極材料的循環次數和容量[20]
鑒于此，本文以兩種常見的糖類前驅物[C6H10O5]n葡萄糖(n=1)與淀粉(n>20)為碳源材料用簡單的一步水熱法來制備SnO2@C復合材料，探討以硬炭為基體制備高容量、高倍率SnO2@C材料的可行性
圖1
圖1近年來SnO2基鋰離子電池陽極材料的循環次數和容量報道[20]
Fig.1Capacities and cycle numbers of SnO2-based materials
聲明：
“一步水熱法制備納米SnO2@C復合材料及其儲鋰性能研究” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：李玲芳,曾斌,原志朋,范長嶺
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2025年08月05日 ~ 07日 
