1、鋰離子電池由于其優(yōu)異的儲能特性與循環(huán)性能在許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。電極材料作為影響鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素之一，自鋰離子電池的概念被提出以來就受到密切關(guān)注。目前鋰離子電池所采用的正負極材料分別為鈷酸鋰和碳，多年的改進使它們的容量得到了很大提高并接近其理論能量密度。為了滿足更高要求，唯一的出路就是尋找具有更高能量密度的電極材料。錫基合金以其較高的理論嵌鋰容量而受到人們的廣泛關(guān)注，但這些材料作為負極材料存在缺陷，在鋰離子電池充放電過程中因

2、大的體積膨脹/收縮而導(dǎo)致循環(huán)性能變差。通過縮小錫基材料的尺寸將其納米化期望其擁有高的容量的保持力和穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)，采用納米技術(shù)對電極材料進行改性是一種有效的方法。 本文用直流電弧放電法制備了Fe-Sn、Ni-Sn、Mg-Sn納米粒子，采用XRD、TEM、TG-DTA等各種分析手段對制備的納米粒子進行了分析和表征。對于Fe-Sn體系，合成的納米粒子外層為5-10 nm的SnO<,2>，核為多晶的金屬間化合物。納米粒子為Fe，Sn，

3、FeSn<,2>和Fe<,3>Sn<,2>組成的多相混合物。DSC分析表明納米粒子在空氣中具有良好的抗氧化性能。同時，在500 K以下無放熱峰出現(xiàn)，表明納米粒子具有良好的低溫抗氧化性能。此外，從實驗結(jié)果和熱力學方面的考慮對納米粒子的形成機理做了詳細討論。對于Ni-Sn體系，XRD分析表明納米粒子主要由Ni，Sn，Ni<,3>Sn<,4>等相組成。Sn比Ni蒸發(fā)快是導(dǎo)致納米粒子和原料存在明顯成份偏差的主要原因。由于非平衡反應(yīng)和非常短的反應(yīng)

4、時間，反應(yīng)產(chǎn)物為含有Ni<,3>Sn<,4>的多相混合物。相對于低熔點的Sn納米粒子，金屬間化合物納米粒子在725 K左右緩慢氧化，具有良好的熱穩(wěn)定性。對于Mg-Sn體系，XRD分析表明納米粒子主要由Mg，Sn，Mg<,2>Sn等相組成。在本實驗的條件下，Mg<,2>Sn在所有樣品中均為主相。少量未反應(yīng)的Sn和Mg也出現(xiàn)在納米粒子中。TG/TA分析表明在700 K以下無放熱峰出現(xiàn)，表明納米粒子具有良好的低溫抗氧化性能。 此外，我