氧化锌表面包覆Sn6O4(OH)4的制备及其在锌镍电池中的应用
Sn6O4(OH)4 Coated on ZnO Surface:Preparation and Application in Zinc-Nickel Secondary Battery
作者单位E-mail
俞双林 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093  
俞小花 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093 yxhyxh1978@aliyun.com 
吕祥 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093  
王迎 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093  
冯攀 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093  
别汉波 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093  
谢刚 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 昆明 650093
共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室, 昆明 650500 
 
摘要: 采用水热-共沉淀法在氧化锌表面包覆锡化合物,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)对制备的包覆ZnO材料进行表征。结果表明:XRD表明附着在氧化锌表面的是Sn6O4(OH)4,且结晶度较好;SEM测试显示在pH=12条件下,Sn6O4(OH)4能够很好地附着在氧化锌颗粒表面;EDS显示组成物中的元素包含Zn、Sn、O三种元素。利用循环伏安曲线(CV)、电化学阻抗谱(EIS)、倍率充放电技术对包覆ZnO材料进行了电化学性能的测试,结果表明:包覆Sn6O4(OH)4的ZnO可以提高锌负极的耐蚀性能,增大电荷转移电阻(Rct);锌电极覆Sn6O4(OH)4量为3%时充放电效率最佳,在0.2C充放循环40次后充放电循环保持率仍有70%。
关键词: 氧化锌  水热-共沉淀法  包覆锡  电化学性能
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(No.51774160)。
Abstract: The hydrothermal-coprecipitation method was successfully used to prepare Sn6O4(OH)4 coated on the surface of zinc oxide. The modified ZnO material was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectrometer (EDS) analysis. The results show:Sn6O4(OH)4 was coated on the surface of ZnO and the crystallinity was well at pH=12, and the coating composition is including Zn, Sn, O. The electrochemical performances of Sn6O4(OH)4-coated ZnO was investigated by cyclic voltammetry (CV), electro-chemical impedance spectroscopy (EIS) and charge-discharge technology. Compared with pure ZnO, The CV curves and the electrochemical impedance spectroscopy show that Sn6O4(OH)4-coated ZnO can improve the corrosion resistance and increase charge transfer resistance (Rct), Sn6O4(OH)4-coated ZnO electrode has best charge-discharge efficiency when the Sn6O4(OH)4 content is 3%, and the capacity retention ratio of the coated ZnO is about 70% after over 40 cycles with the rate of 0.2C, which is much higher than that of the pure ZnO.
Keywords: zinc oxide  hydrothermal-coprecipitation method  Sn6O4(OH)4 coated  electrochemical performance
投稿时间:2017-02-28 修订日期:2017-08-14
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俞双林,俞小花,吕祥,王迎,冯攀,别汉波,谢刚.氧化锌表面包覆Sn6O4(OH)4的制备及其在锌镍电池中的应用[J].无机化学学报,2017,33(9):1573-1578.
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