基于磁控溅射法构造SnO2/C复合纳米结构及其电化学性能研究文献综述

文献综述

研究背景：21世纪，现代社会生产快速发展，全球人口激增，人们对于能源的需求也快速增长，化石能源大量消耗，人类面临着能源危机和环境恶化的两大难题。

为了缓解能源短缺以及环境恶化的问题，人类开始着力于可再生清洁能源的开发和使用，例如风能、太阳能、潮汐能等，同时大力研发推广纯电动交通工具[1]。

绿色高效储能装置的开发是其中重要的一个环节，锂离子电池等电化学储能装置因为其高效方便且无污染的优点受到了广泛关注。

锂离子电池（LIBs），具有工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、质量轻、体积小、污染小等优点，因此它成为了移动电话、笔记本电脑等移动电子设备的理想电源[2]，并有可能成为未来电动汽车、电动自行车等的主要动力来源之一，因此锂离子电池被称为世纪的绿色能源和主导电源具有广泛的民用和国防应用前景。

[3]但随着能量需求的增加，锂离子电池很难再满足原有的要求，人们对其循环使用以及稳定性提出了更高的要求。

用于锂离子电池的纳米级电极材料因其高反应性、短的电子和锂离子传输路径长度而备受关注，这有利于实现高可逆容量和良好的倍率性能。

然而，由于它们的纳米尺寸产生的大电解质/电极界面会导致更多的涉及电解质分解的不良反应，从而导致高水平的不可逆性（即低库比效率）和较差的循环性能[4]，因此为了获得更理想的能量密度、功率密度和循环寿命，需要对下一代锂离子的性能进行更多改进[5]，由此许多研究者开始关注提升锂离子电池的性能这一问题。

锂离子电池的结构主要包括：正极材料、负极材料、电解质、隔膜以及正负极电池壳，它们对电池的电化学性能有着不同程度的影响[6]。

锂离子电池负极材料是电池的重要组成部分之一，是决定其性能的关键部分，选择合适的锂离子电池负极材料有助于提升其性能，因此锂离子电池负极材料的研究也一直是研究储能装置的关键和核心。