Наноструктурированный гибридный материал на основе оксидов олова и свинца: синтез и электрохимические свойства
Ключевые слова:
литийионный аккумулятор, анод, гибридный материал, диоксид олова, оксид свинца, электрохимическое поведениеАннотация
Гибридная структура, состоящая из смешанных оксидов олова и свинца, синтезирована методом импульсного высоковольтного разряда. Материал исследован методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что гибридный материал состоит из частиц SnO2 и PbO со средним размером ~350 нм, а также нановискеров SnPb2O4 диаметром до 100 нм и длиной несколько микрометров. Электрохимическое поведение гибридной структуры как потенциального анода литийионного аккумулятора оценено методами циклической вольтамперометрии и гальваностатического циклирования в диапазоне потенциалов 3,0–0,005 В. Обратимая емкость электрода составила 821 мА · ч/г после 5 циклов заряда/разряда при токовой нагрузке 100 мА/г. Вместе с тем дальнейшее циклирование гибридной структуры смешанных оксидов олова и свинца сопровождалось резкой деградацией емкости: уже к десятому циклу ее значение не превышало 13 % от первоначального. Наблюдаемое ухудшение производительности гибридного материала связано с его неспособностью в полной мере компенсировать внутренние напряжения, вызванные изменениями объема кристаллической решетки при литировании и делитировании.
