一种石墨烯-纳米TiO2修饰多孔SnO2的钠离子电池负极材料的制作方法

文档序号:22801872发布日期:2020-11-04 04:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料,其特征在于:所述石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料制备方法包括以下步骤:

(1)向体积比为150-200:100的蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入质量比为100:120-150的锡酸钾和尿素,将溶液倒入水热反应釜,并置于反应装置中,加热至180-200℃,反应10-20h,过滤、洗涤并干燥,制备得到多孔sno2空心微球;

(2)向体积比为0.2-0.4:100的浓氨水和乙醇混合溶剂中加入多孔sno2空心微球,超声分散均匀处理1-3h,滴加钛酸四丁酯,加热至40-50℃,反应20-30h,离心分离、洗涤并干燥,固体混合产物置于气氛电阻炉中,在空气氛围中升温至520-560℃,保温煅烧5-8h,制备得到壳核结构的纳米tio2修饰多孔sno2;

(3)向蒸馏水溶剂中加入氧化石墨烯,超声分散均匀后加入硫酸铵,搅拌5-10h,再加入尿素,加热至80-90℃,搅拌直至溶剂蒸发,将混合产物置于气氛电阻炉中,在氮气氛围中,升温至480-520℃,煅烧2-4h,制备得到多孔石墨烯纳米片;

(4)向蒸馏水溶剂中加入多孔石墨烯纳米片和纳米tio2修饰多孔sno2,超声分散均匀后将溶液倒入倒入水热反应釜,并置于反应装置中,加热至160-180℃,反应6-12h,过滤、洗涤并干燥,产物置于气氛电阻炉中,在氮气氛围中,升温至450-500℃,煅烧2-4h,制备得到一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料,其特征在于:所述步骤(1)中的反应装置包括鼓风加热装置,反应装置内部上方设置有电机,电机固定连接有旋转轴,旋转轴活动连接有轴承,旋转轴固定连接有载物盘,载物盘固定连接有支撑杆,旋转轴固定连接有伸缩弹簧,伸缩弹簧活动连接卡板,卡板活动连接有反应釜。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料,其特征在于:所述步骤(2)中的多孔sno2空心微球和钛酸四丁酯的质量比为100:200-280。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料,其特征在于:所述步骤(3)中的氧化石墨烯、硫酸铵和尿素的质量比为10:320-400:0.5-2。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯-纳米tio2修饰多孔sno2的钠离子电池负极材料,其特征在于:所述步骤(4)中的多孔石墨烯纳米片和纳米tio2修饰多孔sno2的质量比为10-25:100。


技术总结
本发明涉及钠离子电池领域,且公开了一种石墨烯‑纳米TiO2修饰多孔SnO2的钠离子电池负极材料,多孔SnO2空心微球具有独特的孔隙结构和空心结构,缩短了钠离子的传输路径,促进了钠离子的脱嵌过程,纳米TiO2均匀生长在多孔SnO2空心微球的孔隙结构中,形成稳定的壳‑核结构,通过镶嵌和支撑作用,可以保证多孔SnO2空心微球结构完整性和稳定性,多孔氮掺杂石墨烯纳米片将壳核结构的纳米TiO2修饰多孔SnO2完整的包覆,进一步增强多孔SnO2空心微球的结构稳定性,多孔氮掺杂石墨烯纳米片具有优异的导电性,在SnO2空心微球外层形成三维导电网络,促进了电子和钠离子的传输和扩散,表现出优异的倍率性能和循环稳定性能。

技术研发人员:邓新峰
受保护的技术使用者:邓新峰
技术研发日:2020.08.06
技术公布日:2020.11.03
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