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金属锡具有理论容量高(992mAh/g)、密度大等优点,成为高容量锂离子电池负极材料研究的热点,但金属锡在充放电过程中体积膨胀显著,容易导致结构破坏,循环性能变差,不能满足实际应用的需求。因此,提高Sn基材料的循环性能成亟待解决的关键技术问题。本文采用适合产业化生产的固相烧结法和球磨法制备了Sn-Co合金复合负极材料,对Sn-Co纳米晶合金粉、石墨的粉碎提纯以及Sn-Co/C和Sn-Co/G两大体系复合材料的制备、结构和电化学性能等方面进行了较为系统的探讨。在Sn-Co二元合金方面,合金的相结构对电化学性影响显著,四方晶系的CoSn2相具有很高的放电容量和充放电效率,而正交晶系的Co3Sn2相具有很高的循环性能,六方晶系的CoSn相具有适当的容量和循环性能。将Sn-Co合金继续球磨使颗粒晶粒细化,可以提升合金的容量和循环性能。在Sn-Co/C(C为炭黑的简写)体系方面,添加第4组元Zn制备的新型Sn-Co-Zn/C复合材料具有优异的电化学性能,C的复合和使颗粒晶粒细化,Zn的固溶强化以及CoSn与CoSn2、Co3Sn2、Zn、Sn的多相合金复合等多种作用共同提高了Sn-Co合金的结构稳定性和电化学性能,首次放电容量和充放电效率分别为440mAh/g和76.2%,经过25次循环后的容量保持率达88.6%,该复合材料适用于高容量锂离子电池。在Sn-Co/G(G为石墨的简写)体系方面,首先将人造石墨颗粒进行粉碎和提纯除杂,再采用球磨法将Sn-Co合金嵌入石墨制备了Sn-Co/G复合材料,研究了表面活性剂、球磨时间、球磨转速和物料配比对Sn-Co/G复合材料结构和电化学性能的影响规律;并对复合材料进行热处理提高了Sn-Co合金与石墨的结合强度,经过500℃热处理后的Sn-Co/G复合材料的首次放电容量和充放电效率分别为362mAh/g和83.6%,经过25次循环后的容量保持率高达92.8%,找到了一条适合制备长循环寿命的锂离子电池电极材料的技术途径。在Sn-Co/B(B为硼的简写)体系方面,将与Sn-Co合金复合的非金属元素选择范围拓宽至B,研究了B对Sn-Co合金结构和电化学性能的影响规律和机理。B的复合作用和颗粒晶粒细化作用提高了复合材料的电化学性能,首次放电容量和充放电效率分别为216mAh/g和51.1%,经过25次循环后的容量保持率为82.9%,但过量的B导致CoSn相基础上形成更多的CoSn2相,使循环性能降低。