CN105006560A - 锂离子电池用纳米SnO2石墨烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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李海
张殿浩
乔永民
丁晓阳
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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其包括以下的步骤：（1）在水相中原位合成纳米SnO2颗粒：将氧化石墨烯通过超声分散于蒸馏水中，得到均质的分散液；将SnCl2·2H2O溶于蒸馏水中，得到均质的分散液，再将上述两分散液混合；（2）搅拌及氨化；（3）蒸发；（4）干燥后，在惰性气氛中经500-600℃退火处理1-3h，得最终产品。本发明还涉及一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料，其通过上述的制备方法制得，其中纳米SnO2与石墨烯的质量比为80:20~60:40。本发明还涉及一种电池，其包括上述的锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料。

Description

锂离子电池用纳米SnO2石墨烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池材料领域，特别涉及用作锂离子电池负极材料的纳米SnO2/石墨烯复合材料及其制备方法。
本发明还涉及一种电池，其包括所述的锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料。
背景技术
高能量密度和高功率密度是锂离子电池的发展方向。石墨是目前锂离子电池负极材料的主打产品，但其较低的理论容量（372 mAh/g）和较差的倍率性能无法满足高能量密度、高功率密度电池的要求。
SnO2具有高达782 mAh/g的理论容量，与具有优异导电能力的石墨烯有效复合后可大幅提高其循环性能和倍率性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用作锂离子电池负极材料的纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法。
根据本发明的一个方面，其涉及一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其包括以下的步骤：
（1）在水相中原位合成纳米SnO2颗粒：将氧化石墨烯超声分散于蒸馏水中，得到均质的分散液；将SnCl2·2H2O 溶于蒸馏水中，得到均质的分散液，再将上述两分散液混合；
（2）搅拌及氨化；
（3）蒸发；
（4）干燥后，在惰性气氛中经500-600℃退火处理1-3h，得最终产品。
其中，在水相中原位合成纳米SnO2颗粒可以使纳米颗粒均匀附着在石墨烯片层上。
其中，氧化石墨烯经超声分散于蒸馏水中所得的，所得的均质分散液的浓度为2-5 g/L。
其中，SnCl2溶于蒸馏水中，所得的均质分散液的浓度为5-15 g/L。
其中，所述的搅拌为磁力搅拌，其转速为400rpm。
其中，所述的氨化过程中加入5-10mL氨水，以制备SnO2的前驱体。
其中，所述的氨水为浓氨水。
其中，所述的惰性气氛为氩气。根据需要，当然也可以采用其他的惰性气氛。
根据本发明的另一个方面，其涉及一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料，其通过如上述的制备方法制得，其中纳米SnO2与石墨烯的质量比为80:20~60:40。
根据本发明的另一个方面，其还涉及一种电池，其包括上述的锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料。
本发明的有益效果在于：
纳米SnO2颗粒在石墨烯片层中的均匀分散能够在很大程度上缓冲充放电过程中SnO2颗粒的体积变化，从而保持电极结构的稳定性，提高电池的循环稳定性；
同时，SnO2颗粒与石墨烯片层之间的紧密结合可大幅提高前者的导电性，使电极具有高容量和良好倍率性能；
另外，该本发明的制备工艺简单易控，为SnO2在锂离子电池中的实际应用开辟了可能途径。
附图说明
图1为本发明所述的纳米SnO2/石墨烯复合材料的X射线衍射谱图；
图2为本发明所述的纳米SnO2/石墨烯复合材料的透射电镜图；
图3为本发明所述的纳米SnO2/石墨烯复合材料的循环性能图；
图4为本发明所述的纳米SnO2/石墨烯复合材料的倍率性能图。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
例1
将250 mg氧化石墨烯超声分散于100 ml蒸馏水中，得到均质的分散液。将750 mg的SnCl2·2H2O 溶于100 ml蒸馏水中，亦得到均质的分散液。将上述两分散液混合。通过上述的步骤可以使纳米颗粒均匀附着在石墨烯片层上。然后，以400 rpm的转速进行磁力搅拌。10 min后缓慢滴加25 ml浓氨水，并持续搅拌。随后，在保持搅拌的同时于80℃下蒸发至水干。将产物置于100℃的鼓风干燥箱干燥5-8小时。最后在氩气气氛中经500℃高温退火2 h，得到最终产品。
其中，退火过程可将氧化石墨烯还原为石墨烯，同时提高了SnO2的结晶度。

Claims (9)

1.一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下的步骤：
（1）在水相中原位合成纳米SnO2颗粒：将氧化石墨烯通过超声分散于蒸馏水中，得到均质的分散液；将SnCl2·2H2O 溶于蒸馏水中，得到均质的分散液，再将上述两分散液混合；
（2）搅拌及氨化；
（3）蒸发；
（4）干燥后，在惰性气氛中经500-600℃退火处理1-3h，得最终产品。
2.如权利要求1所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于氧化石墨烯经超声分散于蒸馏水中，所得的均质分散液的浓度为2-5 g/L。
3.如权利要求1所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于SnCl2溶于蒸馏水中，所得的均质分散液的浓度为5-15 g/L。
4.如权利要求1所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的搅拌为磁力搅拌，其转速为400rpm。
5.如权利要求1所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的氨化过程中加入5-10mL氨水，以制备SnO2的前驱体。
6.如权利要求5所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的氨水为浓氨水。
7.如权利要求1所述纳米SnO2/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的惰性气氛为氩气。
8.一种锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料，其通过如权利要求1-7中任一项所述的制备方法制得，其中纳米SnO2与石墨烯的质量比为80:20~60:40。
9.一种电池，其包括权利要求8中所述的锂离子电池用纳米SnO2/石墨烯复合材料。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870421A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 陕西科技大学 一种C-SnO2/Ti3C2二维纳米锂离子电池负极材料及其制备方法
CN106025228A (zh) * 2016-07-14 2016-10-12 复旦大学 碳包裹SnO2纳米颗粒负载在石墨烯上的纳米复合材料及其制备方法
CN106450231A (zh) * 2016-11-29 2017-02-22 中南大学 一种氧化锡粒子/石墨烯纳米复合负极材料的制备方法
CN107275006A (zh) * 2017-06-29 2017-10-20 哈尔滨理工大学 还原氧化石墨烯/SnO2复合透明导电薄膜及其制备方法
CN108091844A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 合肥国轩电池材料有限公司 一种锂离子电池负极复合材料二氧化锡/石墨烯及其制备方法
CN109148169A (zh) * 2018-07-26 2019-01-04 南昌理工学院 石墨烯复合材料的制备方法及应用
CN109755485A (zh) * 2017-11-04 2019-05-14 深圳格林德能源集团有限公司 一种SnO2/石墨烯锂离子电池负极材料制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103035916A (zh) * 2012-11-28 2013-04-10 华中科技大学 一种纳米二氧化锡-石墨烯复合材料的制备方法及其产品
CN103094539A (zh) * 2012-11-28 2013-05-08 上海大学 一种二氧化锡量子点石墨烯片复合物的制备方法
CN104218232A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 郑州大学 一种石墨烯修饰的二氧化锡锂离子电池负极材料的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103035916A (zh) * 2012-11-28 2013-04-10 华中科技大学 一种纳米二氧化锡-石墨烯复合材料的制备方法及其产品
CN103094539A (zh) * 2012-11-28 2013-05-08 上海大学 一种二氧化锡量子点石墨烯片复合物的制备方法
CN104218232A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 郑州大学 一种石墨烯修饰的二氧化锡锂离子电池负极材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAOWEI YANG等: "In Situ Growth of SnO2 on Graphene Nanosheets as Advanced Anode Materials for Rechargeable Lithium Batteries", 《THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870421A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 陕西科技大学 一种C-SnO2/Ti3C2二维纳米锂离子电池负极材料及其制备方法
CN106025228A (zh) * 2016-07-14 2016-10-12 复旦大学 碳包裹SnO2纳米颗粒负载在石墨烯上的纳米复合材料及其制备方法
CN106450231A (zh) * 2016-11-29 2017-02-22 中南大学 一种氧化锡粒子/石墨烯纳米复合负极材料的制备方法
CN107275006A (zh) * 2017-06-29 2017-10-20 哈尔滨理工大学 还原氧化石墨烯/SnO2复合透明导电薄膜及其制备方法
CN109755485A (zh) * 2017-11-04 2019-05-14 深圳格林德能源集团有限公司 一种SnO2/石墨烯锂离子电池负极材料制备方法
CN108091844A (zh) * 2017-12-11 2018-05-29 合肥国轩电池材料有限公司 一种锂离子电池负极复合材料二氧化锡/石墨烯及其制备方法
CN109148169A (zh) * 2018-07-26 2019-01-04 南昌理工学院 石墨烯复合材料的制备方法及应用
CN109148169B (zh) * 2018-07-26 2020-11-17 南昌理工学院 石墨烯复合材料的制备方法及应用

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