CN106941154A - 一种水凝胶衍生的Sn‑Fe‑C微纳材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水凝胶衍生的Sn‑Fe‑C微纳材料，还公开了上述水凝胶衍生的Sn‑Fe‑C微纳材料的制备方法以及其在锂离子电池负极材料方面的应用。本发明Sn‑Fe‑C微纳材料作为锂离子电池负极材料，在结构上，该Sn‑Fe‑C微纳材料同时具有纳米结构单元和微米组装体的结构特性，能表现出良好的结构稳定性以及电荷传输能力；在组成上，Sn与Fe以及Sn‑Fe合金与碳介质在该Sn‑Fe‑C微纳材料中高度均匀分布，可充分发挥金属铁和碳介质对锡组分的缓冲/导电作用；因此，本发明Sn‑Fe‑C微纳材料能表现出良好的储锂性能，具体体现在具有好的循环稳定性、高的比容量和倍率特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料，还涉及上述Sn-Fe-C微纳材料的制备方法以及该Sn-Fe-C微纳材料在锂离子电池负极材料方面的应用。
背景技术
目前，全球正面临能源危机与环境污染两大严峻挑战。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应和环境友好等优点，在电动汽车、电网调峰和可再生能源存储等交通和储能领域都显示出了诱人的前景，对能源节约与高效利用、降低碳排放和环境保护具有重要的意义，已成为全球关注的焦点。当前，商业化锂离子电池负极材料主要采用石墨类碳材料，但石墨的理论比容量仅为难以满足动力电池的需求。为了克服这一难题，除了对碳材料进行改性研究之外，寻求新的负极体系也是重要的途径之一。
锡基合金(Sn-M，M＝Fe、Co、Ni、Sb、Bi、In，etc)特别是锡铁(Sn-Fe)合金具有比容量高、安全性好、原料易得和环境友好等优点，有望取代当前商业化的碳基材料而成为锂离子动力电池的负极材料。然而，Sn-Fe合金的合金化/去合金化储锂过程在带来高比容量的同时，也会引起巨大的体积变化，导致Sn-Fe合金的粉化和比容量的快速衰减。当前，研究工作集中于从Sn-Fe合金基负极材料的结构和组成两个方面来设计进而改善其储锂性能。在结构方面，微纳分级结构同时具有纳米结构单元和微米组装体的结构特性，因而能表现出良好的结构稳定性以及电荷传输能力；在组成方面，将Sn-Fe合金与碳材料复合形成Sn-Fe-C复合材料，利用碳介质可有效缓冲Sn-Fe合金的体积变化并提高其电荷传输能力，从而改善Sn-Fe合金的储锂性能。因此，Sn-Fe-C微纳材料作为锂离子电池负极材料同时具有结构和组成优势，有望表现出理想的储锂性能从而满足动力电池的需求。
在Sn-Fe-C负极材料方面，当前报道主要集中在利用球磨过程将锡粉、铁粉和碳粉转变为Sn-Fe-C微米材料，以及利用液相还原过程将Sn-Fe合金沉积到纳米碳介质的表面形成Sn-Fe-C纳米材料。然而，一方面，上述球磨法和液相还原法得到的产物为单一的微米材料或纳米材料，难以制备由纳米单元组装而成的微米材料(微纳材料)，另一方面，上述方法难以实现Sn与Fe以及Sn-Fe合金与碳介质在纳米尺度的均匀分布，未能充分发挥金属铁和碳介质对锡组分的缓冲/导电作用；从而无法获得高性能Sn-Fe-C负极材料，制约了其商业化应用。因此，研发一种制备Sn-Fe-C微纳材料的新方法，该方法能够得到Sn与Fe以及Sn-Fe合金与碳介质的高度均匀分布，对于获得高性能Sn-Fe-C负极材料并推进其实用化具有重要的理论和实践意义。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料。
本发明还要解决的技术问题是提供上述水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法。
本发明最后要解决的技术问题是提供上述水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料在锂离子电池负极材料方面的应用。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术手段为：
一种水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料，所述Sn-Fe-C微纳材料为：由碳前驱体热处理形成的碳纳米组分以及Fe-C≡N-Sn结构单元热处理生成的Sn-Fe纳米合金沿凝胶前驱体骨架相互连接形成的由纳米单元组装成的微米网络结构，其中，Sn-Fe纳米合金均匀分布在纳米多孔网络结构的内部。
其中，所述碳前驱体为柠檬酸、尿素、葡萄糖、三聚氰胺、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意几种的组合。
其中，所述热处理的温度为400～1000℃，热处理后保温0.1～24小时。
其中，Sn4+和Fe2+以氰基桥联形式Fe-C≡N-Sn在凝胶骨架上均匀分布，经热处理形成均匀的Sn-Fe合金；碳前驱体原位固定在凝胶骨架中，经热处理形成Sn-Fe合金与碳组分均匀分布的Sn-Fe-C微纳材料。
上述水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在碳前驱体水溶液中，分别得到四氯化锡-碳前驱体混合溶液和亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-碳前驱体混合溶液和亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液混合，得到碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物水凝胶；
步骤3，将步骤2的水凝胶冷冻干燥得到碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在惰性气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
其中，步骤1中，所述碳前驱体为柠檬酸、尿素、葡萄糖、三聚氰胺、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意几种的组合。
其中，步骤1中，碳前驱体水溶液中，碳前驱体的质量浓度为0.01～1g/mL。
其中，步骤1中，四氯化锡-碳前驱体混合溶液中，四氯化锡的浓度为0.05～5mol/L；亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.01～1mol/L。
其中，步骤2中，碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物水凝胶中，四氯化锡和亚铁氰化钾的摩尔比为0.1∶1～10∶1。
其中，步骤4中，热处理的温度为400～1000℃，热处理后保温0.1～24小时。
上述水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料在锂离子电池负极材料方面的应用。
本发明Sn-Fe-C微纳材料作为锂离子电池负极材料，在结构上，该Sn-Fe-C微纳材料同时具有纳米结构单元和微米组装体的结构特性，能表现出良好的结构稳定性以及电荷传输能力；在组成上，Sn与Fe以及Sn-Fe合金与碳介质在该Sn-Fe-C微纳材料中高度均匀分布，可充分发挥金属铁和碳介质对锡组分的缓冲/导电作用；因此，本发明Sn-Fe-C微纳材料能表现出良好的储锂性能。
相比于现有技术，本发明技术方案具有的有益效果为：
本发明制备方法制得的Sn-Fe-C微纳材料实现了Sn与Fe以及Sn-Fe合金与碳介质的均匀分布，从而充分发挥了金属铁和碳介质对锡组分的缓冲/导电作用，利用碳介质可有效缓冲Sn-Fe合金的体积变化并提高其电荷传输能力，从而改善Sn-Fe合金的储锂性能，本发明的Sn-Fe-C微纳材料具有良好的储锂性能，因此能够应用于锂离子电池的负极材料。
附图说明
图1为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的透射电镜图(1μm)；
图2为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的透射电镜图(500nm)；
图3为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的X射线衍射图；
图4为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的循环伏安图；
图5为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的循环性能图；
图6为实施例1制得的Sn-Fe-C微纳材料的倍率性能图；
图7为实施例2制得的Sn-Fe-C微纳材料的循环性能图；
图8为实施例2制得的Sn-Fe-C微纳材料的倍率性能图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在柠檬酸水溶液中，分别得到四氯化锡-柠檬酸混合溶液和亚铁氰化钾-柠檬酸混合溶液，柠檬酸水溶液中，柠檬酸的质量浓度为0.1g/mL；四氯化锡-柠檬酸混合溶液中，四氯化锡浓度为0.2mol/L，亚铁氰化钾-柠檬酸混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.2mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-柠檬酸混合溶液和亚铁氰化钾-柠檬酸混合溶液混合，得到柠檬酸复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶(Fe-C≡N-Sn)；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为1∶1；
步骤3，将步骤2得到的柠檬酸复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到柠檬酸复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氮气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为600℃，保温1小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
由透射电镜图(图1、图2)可见，实施例1所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，Sn-Fe合金纳米颗粒高度均匀化地分布在纳米多孔碳网络的内部。X射线衍射图谱(图3)显示Sn-Fe合金的结晶相为Sn(JCPDS No.04-0673)、FeSn2(JCPDS No.73-2030)和Fe3Sn(JCPDS No.65-9135)，而碳组分则是以无定形的形式存在。由循环伏安图(图4)可见，产物的循环伏安曲线符合典型的锡基合金的储锂机制，其中，电位在0.6V以下的还原峰对应的是锂锡合金(LixSn)的形成过程，而电位位于0.68、0.78和0.84V的3个氧化峰则来自于锂锡合金的分阶段脱锂过程；由循环性能图(图5)可见，该Sn-Fe-C微纳材料表现出了好的循环稳定性和高的比容量，在100mA.g-1的充放电速率下经过100次循环，其可逆比容量仍高达441.6mA·h·g-1；由倍率性能图(图6)可见，该Sn-Fe-C微纳材料表现出了高的倍率特性，在500mA.g-1和1A.g-1的大充放电速率下，其平均放电比容量仍分别高达505.6和438.6mA·h·g-1。
实施例2
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在聚乙二醇水溶液中，分别得到四氯化锡-聚乙二醇混合溶液和亚铁氰化钾-聚乙二醇混合溶液，聚乙二醇水溶液中，聚乙二醇的质量浓度为0.5g/mL；四氯化锡-聚乙二醇混合溶液中，四氯化锡浓度为0.2mol/L，亚铁氰化钾-聚乙二醇混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.2mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-聚乙二醇混合溶液和亚铁氰化钾-聚乙二醇混合溶液混合，得到聚乙二醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为1∶1；
步骤3，将步骤2得到的聚乙二醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到聚乙二醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氮气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为600℃，保温1小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
实施例2所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，与实施例1相似。由循环性能图(图7)可见，该Sn-Fe-C微纳材料表现出了好的循环稳定性和高的比容量，在100mA·g-1的充放电速率下经过100次循环，其可逆比容量仍高达371.4mA·h·g-1；由倍率性能图(图8)可见，该Sn-Fe-C微纳材料表现出了高的倍率特性，在500mA·g-1和1A·g-1的大充放电速率下，其平均放电比容量仍分别高达357.6和287.1mA·h·g-1。
实施例3
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在尿素水溶液中，分别得到四氯化锡-尿素混合溶液和亚铁氰化钾-尿素混合溶液，尿素水溶液中，尿素的质量浓度为0.2g/mL；四氯化锡-尿素混合溶液中，四氯化锡浓度为0.05mol/L，亚铁氰化钾-尿素混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.5mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-尿素混合溶液和亚铁氰化钾-尿素混合溶液混合，得到尿素复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为0.1∶1；
步骤3，将步骤2得到的尿素复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到尿素复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氩气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为1000℃，保温0.1小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
实施例3所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，与实施例1相似。
实施例4
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在聚偏氟乙烯水溶液中，分别得到四氯化锡-聚偏氟乙烯混合溶液和亚铁氰化钾-聚偏氟乙烯混合溶液，聚偏氟乙烯水溶液中，聚偏氟乙烯的质量浓度为0.01g/mL；四氯化锡-聚偏氟乙烯混合溶液中，四氯化锡浓度为5mol/L，亚铁氰化钾-聚偏氟乙烯混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.05mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-聚偏氟乙烯混合溶液和亚铁氰化钾-聚偏氟乙烯混合溶液混合，得到聚偏氟乙烯复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为10∶1；
步骤3，将步骤2得到的聚偏氟乙烯复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到聚偏氟乙烯复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氩气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为400℃，保温24小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
实施例4所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，与实施例1相似。
实施例5
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在葡萄糖水溶液中，分别得到四氯化锡-葡萄糖混合溶液和亚铁氰化钾-葡萄糖混合溶液，葡萄糖水溶液中，葡萄糖的质量浓度为1g/mL；四氯化锡-葡萄糖混合溶液中，四氯化锡浓度为1mol/L，亚铁氰化钾-葡萄糖混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.1mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-葡萄糖混合溶液和亚铁氰化钾-葡萄糖混合溶液混合，得到葡萄糖复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为2∶1；
步骤3，将步骤2得到的葡萄糖复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到葡萄糖复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氮气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为800℃，保温6小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
实施例5所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，与实施例1相似。
实施例6
本发明水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在聚乙烯醇水溶液中，分别得到四氯化锡-聚乙烯醇混合溶液和亚铁氰化钾-聚乙烯醇混合溶液，聚乙烯醇水溶液中，聚乙烯醇的质量浓度为0.05g/mL；四氯化锡-聚乙烯醇混合溶液中，四氯化锡浓度为0.1mol/L，亚铁氰化钾聚乙烯醇混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.2mol/L；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-聚乙烯醇混合溶液和亚铁氰化钾-聚乙烯醇混合溶液混合，得到聚乙烯醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶；配位聚合物水凝胶中，四氯化锡与亚铁氰化钾的摩尔比为1∶2；
步骤3，将步骤2得到的聚乙烯醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶为前驱体，经过冷冻干燥去除水凝胶中的水分，得到聚乙烯醇复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在氩气气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理温度为500℃，保温12小时，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
实施例6所得的Sn-Fe-C微纳材料是由纳米碳和Sn-Fe合金单元组装而成的微米网络结构，与实施例1相似。
本发明Sn-Fe-C微纳材料在结构上，碳前驱体复合的Sn(IV)-Fe(II)氰基桥联配位聚合物水凝胶具有三维纳米多孔空间网络结构，经冷冻干燥得到的复合气凝胶可以保持水凝胶前驱体的结构特性，再经过热处理，碳前驱体热解形成的碳组分以及碳热还原生成的Sn-Fe合金会沿气凝胶骨架相互连接而形成由纳米单元组装而成的微米网络，即Sn-Fe-C微纳材料；在组成上，Sn(IV)和Fe(II)物种以氰基桥联的形式(Fe-C≡N-Sn)在水/气凝胶骨架上实现了原子水平上的均匀分布，经热处理可形成高度均匀化的Sn-Fe合金；同时，碳前驱体是在水凝胶形成过程中原位固定在凝胶骨架中的，已实现在复合水/气凝胶骨架中的均匀分布，经热处理可形成Sn-Fe合金与碳介质高度均匀分布的Sn-Fe-C材料。高度均匀分布的金属铁和碳介质在储锂过程中可充分发挥对锡组分的缓冲/导电作用，从而有效提升Sn-Fe-C负极材料的结构稳定性、电荷传输能力和储锂性能，具体体现在具有好的循环稳定性、高的比容量和倍率特性。本发明Sn-Fe-C微纳材料中，Sn/Fe最优原子比为1∶2～2∶1；碳的最优质量百分含量为20％～80％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料，其特征在于：所述Sn-Fe-C微纳材料为：由碳前驱体热处理形成的碳纳米组分以及Fe-C≡N-Sn结构单元热处理生成的Sn-Fe纳米合金沿凝胶前驱体骨架相互连接形成的由纳米单元组装成的微米网络结构，其中，Sn-Fe纳米合金均匀分布在纳米多孔网络结构的内部。
2.根据权利要求1所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料，其特征在于：所述碳前驱体为柠檬酸、尿素、葡萄糖、三聚氰胺、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意几种的组合。
3.根据权利要求1所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料，其特征在于：所述热处理的温度为400～1000℃，热处理后保温0.1～24小时。
4.一种权利要求1所述水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将所需量的四氯化锡和亚铁氰化钾分别溶解在碳前驱体水溶液中，分别得到四氯化锡-碳前驱体混合溶液和亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液；
步骤2，将步骤1中四氯化锡-碳前驱体混合溶液和亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液混合，得到碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物水凝胶；
步骤3，将步骤2的水凝胶冷冻干燥得到碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物气凝胶；
步骤4，在惰性气氛下对步骤3的气凝胶进行热处理，热处理后经洗涤、干燥得到Sn-Fe-C微纳材料。
5.根据权利要求4所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述碳前驱体为柠檬酸、尿素、葡萄糖、三聚氰胺、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或任意几种的组合。
6.根据权利要求4所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，碳前驱体水溶液中，碳前驱体的质量浓度为0.01～1g/mL。
7.根据权利要求4所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，四氯化锡-碳前驱体混合溶液中，四氯化锡的浓度为0.05～5mol/L；亚铁氰化钾-碳前驱体混合溶液中，亚铁氰化钾的浓度为0.01～1mol/L。
8.根据权利要求4所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于：步骤2中，碳前驱体复合的Fe-C≡N-Sn氰基桥联配位聚合物水凝胶中，四氯化锡和亚铁氰化钾的摩尔比为0.1∶1～10∶1。
9.根据权利要求4所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料的制备方法，其特征在于：步骤4中，热处理的温度为400～1000℃，热处理后保温0.1～24小时。
10.权利要求1所述的水凝胶衍生的Sn-Fe-C微纳材料在锂离子电池负极材料方面的应用。
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