1．目的及意义

社会的进步使能量的消耗越来越大，因此，寻求清洁的可再生能源成了当下的重要任务。目前，锂离子电池在储能与汽车领域依然是主流，然而，当前的锂离子电池已经开始显得性能不足了，并且由于锂的储量有限，高质量锂离子电池价格高昂，人们迫切需要一种性价比更高的高性能电池。

由于天然钠的高丰度与使用铝箔代替铜作为阳极集流体的可能性，钠离子电池有望成为新一代主流储能设备。尽管金属锂和钠同处在第一主族,使它们具有相似的化学性质，但是钠离子相比于锂离子具有更大的半径和摩尔质量使的它在刚性材料的可逆脱嵌和动力学过程受到了阻碍，1963年，福特公司的J. T. Kummer等人发明了以金属钠为负极、硫为正极的高温电池，即钠硫电池。这种电池具有能量密度高的特点，同时电池原料来源方便，成本低，适合大规模应用。电池的最关键技术是电解质,经过研究，人们找到了适合作为钠硫电池电解质的材料——β^’’氧化铝，在攻克电解质制作技术后钠硫电池便逐步得到发展。20世纪70年代未，在钠硫电池的基础上，南非人Johan Coetzer教授提出以金属氯化物作为正极的高温二次电池，称为钠/金属氯化物电池。如今，这两种电池是技术最成熟、应用最广泛的高温二次电池。

然而，该类电池一个巨大的挑战——没有合适的负极材料。例如，用于 LIBs 的商业化阳极材料——石墨，表现的钠离子容量几乎可以忽略不计。为了高效储存钠离子，本项目选择金属合金作为负极材料，这种合金比起插层材料，合金会导致基体材料发生更为强烈的重建过程，这样的负极材料在锂化作用下发生体积变化高达120～300%（对钠离子更大），并且会由于裂纹的形成、电接触的损失和电极瓦解而导致快速容量衰减。电极材料的纳米结构已被证明能有效地减轻机械应力对许多系统的影响，因此，纳米合金晶体是一种理想的解决方案，在此前提下，考虑到Sn 和 Sb 合金化/脱合金反应在不同的电位下发生，使机械应力有一定程度的减小，纳米化锑锡合金的潜力非常大。SnSb纳米合金在200 mA/g的电流密度条件下，循环100次时能达到高达890 mAh/g的高能量密度，显示出了优良的倍率性能，在1000 mA/g与5000mA/g的电流密度下，分别达到了理论容量的90%与80%。同时，SnSb纳米合金在5000mA/g的条件下，循环100次时只有5%的钠离子损失率，展现出了卓越的储存性能。典型的SnSb纳米材料包括SnSb合金粉体，SnSb-C纳米纤维，CNT-SnSb纳米棒，SnSb-C复合材料，传统方法需要使用表面活性剂和昂贵的配位化合物，并且需要复杂的清洗工作，而使用金属氯化物作为前体，硼酸氢钠作为还原剂，不仅可以维持原有的性能，还降低了至少100倍的成本，实现了高性能钠离子电池量产化的目的。

我们通过改变制备过程中的水浴与冰浴的时间，调整清洗产物时的操作顺序以制备SnSb纳米合金，通过观察形貌以及组装电池测试性能以分析机理以及确定最优工艺路线。

2. 研究的基本内容与方案

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容