CN104103817A - 一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 - Google Patents
一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104103817A CN104103817A CN201410212387.7A CN201410212387A CN104103817A CN 104103817 A CN104103817 A CN 104103817A CN 201410212387 A CN201410212387 A CN 201410212387A CN 104103817 A CN104103817 A CN 104103817A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- sno
- trunk
- limb
- nanostructure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 54
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000010405 anode material Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 29
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 3
- 239000002127 nanobelt Substances 0.000 claims description 3
- -1 nanometer rods Substances 0.000 claims description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910018956 Sn—In Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910006854 SnOx Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910003087 TiOx Inorganic materials 0.000 abstract 1
- HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N tioxidazole Chemical compound CCCOC1=CC=C2N=C(NC(=O)OC)SC2=C1 HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，采用导电性好的一维金属氧化物(SnO2或、In2O3或SnOx，InxOy，Sn掺杂InxOy，In掺杂SnOx，TiOx，VxOy)纳米结构作为主干材料；用导电性较逊Si或Ge一维纳米结构作为枝干材料；枝干材料嫁接于主干材料。嫁接过程只需将SnO2(In2O3)纳米主干经过氢气处理就会在其表面形成Sn(In)纳米颗粒，以其作为催化剂通过VLS生长过程即可直接外延Si(Ge)纳米枝干。该异质结构中的枝干部分，顶着Sn纳米颗粒生长的一维Si(Ge)纳米结构也是一种很好的储锂体系。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构及制备方法，特别是关于在SnO2(In2O3)主干纳米线上氢处理后直接外延Si(Ge)枝干纳米线形成的异质结构。
二、技术背景
随着锂电池的应用范围逐渐扩展至电动汽车等大功率大电流电动设备，传统的理论可逆比容量372mAh/g的石墨材料已很难满足人们对储锂容量和功率的要求，寻找高比容量、高能量密度和高循环稳定性的电极材料已成为下一代锂电池发展的必然趋势。在诸多的材料中，SnO2因具有很好的导电性和较高的比容量(理论可逆比容达781mAh/g)；Si(Ge)材料因含量丰富、容易获取，且比容量达到4200(1600)mAh/g而成为最具发展前途的下一代锂电池阳极材料。
但是，在锂化循环过程中由于锂离子不断地嵌入和脱出，SnO2材料的体积发生300％的膨胀，Si的体积膨胀超过400％，导致材料粉碎乃至断裂，破坏了电极结构，使其电接触变差，容量下降。近年来的研究发现当把阳极材料做纳米材料或纳米复合材料时，其在循环过程中的体积膨胀会下降，性能也会得到不同程度的提升。
三、发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构，该种结构可兼具两种纳米结构储锂的优点，有望在提高锂电池比容量的同时获得高的循环稳定性。为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明技术方案是：一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：它采用导电性好、体积膨胀较小的一维金属氧化物(SnO2或、In2O3或SnOx，InxOy，Sn掺杂InxOy，In掺杂SnOx，TiOx，VxOy)纳米结构作为主干材料；用导电性较逊、体胀较大但比容量非常高的Si(Ge)一维纳米结构作为枝干材料。枝干材料嫁接于主干材料。一维纳米结构的形貌可以是纳米线、纳米棒、纳米管或纳米带中的一种或者几种的组合。
所述纳米异质结构中主干纳米结构导电性好，在锂化循环过程中体积膨胀较小；枝干纳米结构储锂的比容大，嫁接在主干纳米结构上可以提供更多的与锂离子接触的活性位点，且枝干纳米结构之间的空间可以通过催化剂或者种子在主干结构上的分布来调控，从而能够确保对电极材料的高效利用。
用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料制备方法：枝干材料嫁接于主干材料的嫁接过程只需将SnO2或In2O3纳米主干材料经过氢气处理就会在表面形成Sn或In纳米颗粒，以其作为催化剂通过VLS生长过程即可直接外延Si(Ge)纳米枝干材料。该异质结构中的枝材料干部分，顶着Sn纳米颗粒生长的一维Si(Ge)纳米结构也是一种很好的储锂体系。
所述主干和枝干材料纳米结构的形貌可以是纳米线、纳米棒、纳米带和纳米管中的任意一种或者多种的组合。
所述一维金属氧化物主干纳米结构的材料可以是SnOx，InxOy，Sn掺杂InxOy，In掺杂SnOx，TiOx，VxOy，ZnO纳米结构中的任意一种或多种组合的核壳结构(如，具有Sn掺杂InxOy壳层结构的SnOx/InxOy核壳纳米线)。枝干纳米结构可以采用一维的Si，Ge，FexOy纳米结构中的一种或者多种的组合；
所述催化外延枝干纳米结构的催化剂可以是金属氧化物纳米结构(如SnOx，InxOy)经过氢处理后表面析出金属纳米颗粒(如Sn，In)；可以是Au,Fe，Ni，Ga，Al等常用催化剂；也可以是外延枝干结构的纳米种子。
所述主干和枝干纳米材料结构的制备方法可以是化学气相沉积(CVD)，低压气相沉积(LPCVD)，等离子体化学气相沉积(PECVD)，激光烧蚀沉积(LAD)，热蒸发，电子束蒸发(EBE)，水热法，电化学法，溶胶-凝胶法等。诱导外延枝干纳米结构的催化剂可以是金属氧化物纳米结构(如SnOx，InxOy)经过氢处理后表面析出金属纳米颗粒(如Sn，In)；采用Au,Fe，Ni，Ga，Al常用催化剂；也可以是在金属氧化物纳米结构上制备的外延结构的纳米种子。
嫁接过程只需将SnO2(In2O3)纳米主干经过氢气处理就会在其表面形成Sn(In)纳米颗粒，以其作为催化剂通过VLS生长过程即可直接外延Si(Ge)纳米枝干。该异质结构中的枝干部分，顶着Sn纳米颗粒生长的一维Si(Ge)纳米结构也是一种很好的储锂体系。
一种纳米异质结锂离子电池阳极材料的制备方法，步骤包括：
1)采用厚度为0.2-1mm的普通不锈钢或铜片作为基底；
2)采用常规清洗方法清洗不锈钢或铜片表面；
3)在不锈钢或铜片表面溅射5-50nm厚的Au或Sn作为催化剂。
4)在不锈钢或铜片基底上生长直径10-200纳米，长度几十微米到上百微米的SnOx，InxOy，In-SnOx与Sn-InxOy中的一种或多种组的成的核壳纳米线。
5)金氧化物纳米线经氢处理后在表面形成Sn或In的纳米颗粒作为催化剂；
6)以Sn/In纳米颗粒作为催化通过VLS的生长过程在金属氧化物主干纳米线上直接外延Si/Ge枝干纳米线。
本发明的有益效果，本发明采用外延枝状的Si(Ge)/SnO2纳米异质结构来提高锂电池的比容量和循环稳定性。在该结构中，由于作为主干的SnO2导电性好，锂化过程中体积膨胀较小，所以把直接生长在电流收集器(不锈钢)上的SnO2(In2O3)纳米结构作为主干与基底形成了良好的电接触，在锂化循环中保持了结构的完整，为电子的传输提供了有效的途径。通过等离子体化学气相沉积(PECVD)将比容量大的一维Si(Ge)纳米结构作为枝干直接外延在SnO2(In2O3)主干上，可增加Si(Ge)暴露在电解液中的面积，从而提供更多的活性位点让锂离子与其反应。此外，Si(Ge)纳米结构之间的空间还可以通过调控氢处理后SnO2(In2O3)主干表面Sn(In)催化剂的分布来控制，从而确保了对电极材料的高利用率。最后，Sn本身也可储锂的，顶着Sn纳米颗粒的Si(Ge)纳米枝干更是一种很好的储锂复合结构。综上所述，该种结构在提高锂电池性能方面展示出了很大的优势。
四、附图说明
图1是本发明提供的一种纳米线异质结的生长过程示意图。
图1中A为通过CVD方法在不锈钢基底上制备的单根SnO2纳米线示意图；(1)过程为对SnO2(In2O3)纳米线进行氢处理；B为氢处理后SnO2(In2O3)纳米线表面析出Sn(In)纳米颗粒的示意图；(2)过程为以B中Sn(In)颗粒(淡色圆点)为催化剂外延生长Si(Ge)纳米线；CSi(Ge)纳米线支柱状结构为最后形成的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构。
五、具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。
附图显示了外延枝状Si(Ge)/SnO2(In2O3)纳米异质结构的基本过程。由于SnO2(In2O3)导电性好，在锂化过程中体积膨胀较小，因此在锂化过程中，采用生长在电流收集器上的SnO2(In2O3)纳米线作为主干，可以保持其与电流收集器之间良好的电接触、完整的结构以及良好的一维电子传输通道。而用比容量大的Si(Ge)纳米线作为枝干可以增加Si(Ge)纳米线暴露在电解液中的表面积，从而可以提供更多的与锂离子反应的活性位点。此外，Si(Ge)纳米线之间的空间也可以通过调节氢处理后SnO2(In2O3)纳米线表面Sn(In)催化剂的分布来调控，这也进一步确保对电极材料的高效利用。
综上述所，该异质结构用于锂离子电池的阳极材料在提高材料储锂的比容量，能量密度及其循环稳定性方面展示出了极大的优势。
1)采用厚度0.2-1mm的普通304不锈钢作为电流收集器，并对表面进行正常清洗。
2)在不锈钢基底上溅射一层5-20nm厚的Au作为催化剂。
3)采用化学气相沉积(CVD)的方法不锈钢基底制备了直径约10-200nm,长度达几十微米乃至上百微米的SnO2材料纳米线作为主干。
4)在功率2-250W下，将SnO2纳米线3-90min经氢处理后在其表面析出直径和分布可调的Sn纳米颗粒；Sn纳米颗粒作为催化剂。
5)以Sn纳米颗粒作为催化剂，采用CVD方法在SnO2纳米线上直接外延生长Si纳米线(功率为2-200W，时间为3-90分钟，温度为400-610℃)从而完成Si/SnO2纳米线异质结构的制备；或以Sn纳米颗粒作为催化剂通过气-液-固(VLS)过程直接外延Si/Ge纳米线形成顶着Sn纳米小球的Si(Ge)枝干。
该种异质结构除了结合了SnO2和Si纳米线在储锂方面各自的优点外还可以增加高比容量的枝干Si纳米线暴露在锂离子中的面积，从而可以提供更多的活性位点让锂离子与Si反应。此外，Si纳米线之间的空间也可以通过调控氢处理后SnO2纳米线表面Sn催化剂的分布来控制，可以确保对电极材料的高利用率。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：采用导电性好的一维金属氧化物(SnO2或、In2O3或SnOx，InxOy，Sn掺杂InxOy，In掺杂SnOx，TiOx，VxOy)纳米结构作为主干材料；用导电性较逊Si或Ge一维纳米结构作为枝干材料；枝干材料嫁接于主干材料。
2.由权利要求1所述的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：所述主干和枝干材料一维纳米结构的形貌是纳米线、纳米棒、纳米管或纳米带中的一种或者几种的组合。
3.由权利要求1所述的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：所述一维金属氧化物主干纳米结构的材料是SnOx，InxOy，Sn掺杂InxOy，In掺杂SnOx，TiOx，VxOy，ZnO纳米结构中的任意一种或多种组合的核壳结构。
4.由权利要求1所述的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：枝干纳米结构采用一维的Si，Ge，FexOy纳米结构中的一种或者多种的组合。
5.由权利要求1-4之一所述的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：所述主干和枝干纳米材料结构的制备方法是化学气相沉积(CVD)，低压气相沉积(LPCVD)，等离子体化学气相沉积(PECVD)，激光烧蚀沉积(LAD)，热蒸发，电子束蒸发(EBE)，水热法，电化学法或溶胶-凝胶法；诱导外延生长枝干纳米结构的催化剂可以是金属氧化物纳米结构(如SnOx，InxOy)经过氢处理后表面析出金属纳米颗粒(如Sn，In)；采用Au,Fe，Ni，Ga，Al常用催化剂；也可以是在金属氧化物纳米结构上制备的外延结构的纳米种子。
6.由权利要求5所述的用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料，其特征在于：
1)采用厚度为0.2-1mm的普通不锈钢或铜片作为基底；
2)采用常规清洗方法清洗不锈钢或铜片表面；
3)在不锈钢或铜片表面溅射5-50nm厚的Au或Sn作为催化剂。
4)在不锈钢或铜片基底上生长直径10-200纳米，长度几十微米到上百微米的SnOx，InxOy，In-SnOx与Sn-InxOy中的一种或多种组的成的核壳纳米线；
5)金氧化物纳米线经氢处理后在表面形成Sn或In的纳米颗粒作为催化剂；
6)以Sn/In纳米颗粒作为催化通过VLS的生长过程在金属氧化物主干纳米线上直接外延Si/Ge枝干纳米线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410212387.7A CN104103817A (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410212387.7A CN104103817A (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104103817A true CN104103817A (zh) | 2014-10-15 |
Family
ID=51671772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410212387.7A Pending CN104103817A (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104103817A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106711030A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 陕西科技大学 | 一种利用二氧化锡催化生长Si纳米线的方法 |
| RU2622905C1 (ru) * | 2016-07-07 | 2017-06-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ получения тонкопленочного анода |
| CN108321378A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-24 | 西北大学 | 一种具有异质结界面效应的金属氧化物@金属复合物/石墨烯核壳半导体材料的制备方法 |
| CN108394859A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-14 | 南京大学 | 一种硅基宽光谱吸收光热转换材料及其制备方法 |
| CN111987295A (zh) * | 2019-05-24 | 2020-11-24 | 南京大学 | 一种硅复合材料及其制备和应用 |
| CN115332518A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-11 | 华南理工大学 | 一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法与应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102487139A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 宝时得集团有限公司 | 负极材料、负极、具有该负极的电池以及负极材料的制备方法 |
-
2014
- 2014-05-19 CN CN201410212387.7A patent/CN104103817A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102487139A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 宝时得集团有限公司 | 负极材料、负极、具有该负极的电池以及负极材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LINWEI YU等: "Synthesis, morphology and compositional evolution of silicon nanowires directly grown on SnO2 substrates", 《NANOTECHNOLOGY》 * |
| WEIWEI ZHOU等: "Epitaxial Growth of Branched α -Fe 2 O 3 /SnO 2 Nano-Heterostructures with Improved Lithium-Ion Battery", 《ADV. FUNCT. MATER.》 * |
| WOO JIN LEE等: "Nanoscale Si coating on the pore walls of SnO2 nanotube anode for Li rechargeable batteries", 《CHEM. COMMUN.》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2622905C1 (ru) * | 2016-07-07 | 2017-06-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Способ получения тонкопленочного анода |
| CN106711030A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-24 | 陕西科技大学 | 一种利用二氧化锡催化生长Si纳米线的方法 |
| CN108394859A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-14 | 南京大学 | 一种硅基宽光谱吸收光热转换材料及其制备方法 |
| CN108321378A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-07-24 | 西北大学 | 一种具有异质结界面效应的金属氧化物@金属复合物/石墨烯核壳半导体材料的制备方法 |
| CN108321378B (zh) * | 2018-03-05 | 2020-04-24 | 西北大学 | 一种具有异质结界面效应的金属氧化物@金属复合物/石墨烯核壳半导体材料的制备方法 |
| CN111987295A (zh) * | 2019-05-24 | 2020-11-24 | 南京大学 | 一种硅复合材料及其制备和应用 |
| CN115332518A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-11 | 华南理工大学 | 一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109235024B (zh) | 一种碳布负载的硫化镍-硫化钼异质纳米片阵列结构及其制备方法 | |
| CN104103817A (zh) | 一种用于锂电池阳极材料的纳米异质结构材料及制备 | |
| CN104988533B (zh) | TiO2/BiVO4光阳极材料及其制备方法 | |
| CN107910496A (zh) | 一种二次电池用金属锂负极、制备方法及其应用 | |
| CN109518222A (zh) | 用于电催化co2还原至甲酸的铋基催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106252616A (zh) | 一种硒化镍/中空碳纤维复合材料及其制备方法 | |
| Xia et al. | Hierarchical 0D− 2D Co/Mo selenides as superior bifunctional electrocatalysts for overall water splitting | |
| CN106450196B (zh) | 一种用于锂离子电池负极的硅基材料及其制备方法 | |
| CN106025210A (zh) | 一种硒化钼/石墨烯/碳纳米管复合材料及其制备方法 | |
| CN105914369B (zh) | 一种纳米级碳包覆硫化锂复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN106252651B (zh) | 一种锂离子电池多孔复合负极材料及其制备方法 | |
| CN108722453A (zh) | 一种用于碱性电催化析氢的磷化钼/碳复合纳米材料 | |
| CN110683522A (zh) | 一种具有规则形貌的过渡金属硫属族碳基异质结构复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN102544479A (zh) | 钴酸锌阵列/碳布复合锂离子电池负极材料的制备方法 | |
| Wei et al. | Cooperation effect of heterojunction and co-catalyst in BiVO 4/Bi 2 S 3/NiOOH photoanode for improving photoelectrochemical performances | |
| CN105047936A (zh) | 一种互联纳米线核壳结构材料的制备 | |
| CN103606683B (zh) | 一种线团状的锗纳米材料及其制备方法 | |
| CN107221637B (zh) | 一种锂离子电池一体化负极的激光烧蚀氧化原位制备方法 | |
| Yu et al. | Neuron-mimic smart electrode: A two-dimensional multiscale synergistic strategy for densely packed and high-rate lithium storage | |
| CN110512232B (zh) | 一种自支撑过渡金属硫化物薄膜电催化电极及其制备方法 | |
| CN113846347B (zh) | 一种碳/二硫化钼-富氮氮化钼复合材料及其制备与电催化析氢应用 | |
| CN107706404B (zh) | 一种硒包覆二氧化锡/石墨烯纳米复合材料制备及其应用 | |
| Yi et al. | Recent advances in the engineering and electrochemical applications of amorphous-based nanomaterials: A comprehensive review | |
| Li et al. | Effects of bath pH on structural and electrochemical performance of Cu 2 O | |
| CN102776565B (zh) | 一种纳米结构单晶银的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141015 |