AFM：克服无集流体氧化锡基复合负极的挑战，以实现高容量和更高的循环稳定性

Bunnny

2021-08-28

独立式电极是通过减少电化学惰性材料的总量来提高电池能量密度的一种很有前景的方法。迄今为止，尚未报道过基于锑掺杂氧化锡 (ATO) 的独立混合材料，尽管该材料已在常规设计的电极中表现出优异的性能。近日，杜伊斯堡-埃森大学Dina Fattakhova-Rohlfing研究员等人报道了一种锑掺杂氧化锡复合材料。

文章要点

1）探索了两种不同的策略，即静电纺丝和冷冻铸造，用于制造基于 ATO 的混合材料。结果表明，由聚乙烯吡咯烷酮聚合物 (PVP) 溶液静电纺丝ATO/碳基电极并不成功，因为所得电极材料会快速降解。然而，通过冷冻铸造路线制备的含有ATO/C/rGO纳米复合材料的独立还原氧化石墨烯 (rGO) 在 4 A g^-1 的高电流密度下表现出出色的倍率和循环性能，达到 697 mAh g^-1，这是与 SnO₂/rGO 相比，提高了40倍，并且也超过了迄今为止报道的无集流体SnO₂基复合材料。纳米氧化锡相和碳涂层的锑掺杂因此被证明是吸引电化学性能的重要因素。

2）制备了无集流体全电池，由无集流体ATO/C/rGO纳米复合材料作为负极和高压无集流体LiFe_0.2Mn_0.8PO₄/C/rGO (LFMP/C/rGO) 电极作为正极组成。ATO/C/rGO-LFMP/C/rGO LIB 电池在1C下表现出优异的循环稳定性，在第 175 次循环中达到 116 mAh g^-1 LFMP（基于 LFMP 的重量），几乎没有容量衰减。

参考文献：

Florian Zoller, et al. Overcoming the Challenges of Freestanding Tin Oxide-Based Composite Anodes to Achieve High Capacity and Increased Cycling Stability. Adv. Funct. Mater. 2021, 2106373.

DOI: 10.1002/adfm.202106373

https://doi.org/10.1002/adfm.202106373