CN111092208B - 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111092208B
CN111092208B CN201911331201.9A CN201911331201A CN111092208B CN 111092208 B CN111092208 B CN 111092208B CN 201911331201 A CN201911331201 A CN 201911331201A CN 111092208 B CN111092208 B CN 111092208B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sno
composite material
rgo
solution
deionized water
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.)
Active
Application number
CN201911331201.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111092208A (zh
Inventor
卢锋奇
戎超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Xianfeng Nanotechnology Co.,Ltd.
Original Assignee
Guilin University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Technology filed Critical Guilin University of Technology
Priority to CN201911331201.9A priority Critical patent/CN111092208B/zh
Publication of CN111092208A publication Critical patent/CN111092208A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111092208B publication Critical patent/CN111092208B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • H01M4/387—Tin or alloys based on tin
    • 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
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • 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
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种RGO改性Fe3O4‑SnO2复合材料的制备方法及其应用。通过简单的共沉淀法合成FeSnO(OH)5，结合在管式炉里面的热处理，即可得到多孔立方盒Fe‑SnO2，接着与聚多巴胺包覆，碳化后与氧化石墨烯复合，热处理后得RGO改性Fe3O4‑SnO2复合材料，该复合材料应用于锂离子电池负极材料。本发明利用简单的共沉淀法以及碳材料改性得到RGO改性Fe3O4‑SnO2复合材料，将其作为储能电极材料时，展现了高容量、循环稳定性能好的优势。本发明方法提供了一种不同种类氧化物原位共掺杂的合成策略，为获得高容量、高倍率、循环稳定性的材料提供借鉴意义。

Description

一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于纳米材料与电化学器件技术领域，具体涉及一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料（Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料）的制备方法及其应用。该方法通过简单的共沉淀法，得到均一纳米立方盒材料，接着热处理得到多孔Fe-SnO2，接着对其进行碳包覆和复合还原氧化石墨烯改性。该复合材料应用于锂离子电池负极材料，具有一定的推广性。
背景技术
锡基氧化物SnO2作为一种过渡金属氧化物被广泛应用在储能领域，其理论容量达到990 mAhg-1，但是其在合金化/去合金化的电化学过程中，体积膨胀率
达到250 %，导致电极材料“粉化”和“团聚”，从而造成容量迅速衰减。Fe3O4由于其理论容量为924 mAhg-1，在充放电过程中的体积效应也明显。研究发现可以通过纳米化与碳材料复合改性来缓解二者体积效应来改善其电化学性能。
利用羟基锡酸盐FeSnO(OH)5热处理得到多孔纳米立方盒Fe-SnO2材料，接着对其碳包覆以及复合RGO得到RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料，包覆的碳层和RGO复合可以极大的提高电极材料的离子和电子导电性，Fe3O4锂化后生成不可逆的Fe单质，也增加了电极的导电性，使得SnO2的第一步转化反应存在部分可逆，不同的金属氧化物在电化学过程中存在的协同效应以及碳材料改性极大的提升了RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的电化学性能。包覆的碳层也减缓材料在充放电过程中的粉化，RGO较大的比表面积增加了电极材料与电解液的接触面积，包覆的碳层和RGO以及复合材料的多孔特性可以缩短锂离子的脱嵌路径，可以为锂离子的传输提供快速通道。
发明内容
本发明的目的是提供一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用，制得的复合材料具有优异的电化学性能，以克服现有负极材料的不足。
制备RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的具体步骤为:
（1）称取20 mmol FeSO4·7H2O和20 mmol C6H8O6溶于700 mL去离子水中，标记为A溶液，接着取20 mmol SnCl4·5H2O溶于100 mL无水乙醇中，标记为B溶液，将8.05 g氢氧化钠溶于100 mL去离子水中，标记为C溶液，将B溶液加入A溶液，所得混合溶液放入60 ℃的油浴锅中搅拌反应40 min，再将C溶液倒入并继续反应1 h，所得样品用去离子水洗涤至中性，得到FeSn(OH)6，再放在空气中氧化得到FeSnO(OH)5，然后将其放入管式炉中，在氩气氛下依次在200 ℃、350 ℃和400 ℃分别热处理1 h，制得多孔立方盒Fe-SnO2。
（2）称0.4 g步骤（1）制得的多孔立方盒Fe-SnO2超声分散于100 mL去离子水中，接着加入0.2 g盐酸多巴胺，然后再加入0.121 g三羟基氨基甲烷，最后在磁力搅拌器上反应12 h，用去离子水洗涤至中性，所得产物在氩气氛中进行碳化，以2 ℃/min的升温速率升至400 ℃并保温2.5 h，制得Fe-SnO2@C复合材料。
（3）取0.32 g步骤（2）制得的Fe-SnO2@C复合材料超声分散在30 mL去离子水中，再加入55 mg氧化石墨烯，冷冻干燥，所得产物在400 ℃下用体积比为19:1的Ar2和H2混合气氛进行热处理，即制得RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料（Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料）。
所述氧化石墨烯按照传统Hummers法制备。
本发明的RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料应用于锂离子电池负极材料。
本发明所得到的RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料具有较高的比表面积，复合的RGO可以增加电解液与电极材料的接触面积，可以缩短电子和离子的传输路径，碳层可以缓解材料Fe3O4-SnO2@C/RGO在充放电过程中的“粉化”与“团聚”，降低材料中的极化作用。同时包覆的碳层与RGO提高了电极材料整体的离子和电子导电性，且Fe3O4锂化后形成的Fe，也增加了导电性，使得SnO2的第一步转化反应存在部分可逆，极大的提升了电极材料的电化学性能。这可以认为是碳材料改性使得电极材料中的Fe3O4和SnO2存在协同作用。
本发明的有益效果是：
本发 明通过寻找Fe2+不被氧化的溶液环境，利用共沉淀法合成羟基锡酸盐FeSnO(OH)5立方盒，通过寻找合适的温度对其热处理得到Fe-SnO2的物相结构，通过碳材料改性得到RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料，将其作为储能电极材料时，展现了容量高，循环稳定性好的优点。
本发明具有合成工艺简单，环境友好，原料易得，材料电化学性能优异等优点。用压片后的Fe3O4-SnO2@C/RGO电极材料圆片作为半电池正极，金属锂片作为半电池负极来组装半电池。其在0.1 A g-1电流密度下循环200圈后，可逆比容量保持在773.2 mAh g-1。其在0.5 A g-1大电流密度下循环400圈之后，仍然保持504 mAh g-1的可逆比容量。其在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、1、2 A g-1不同电流密度下进行倍率测试，放电容量分别为1195.4、899.6、681.2、569.4、503.6、346.3、158.9 mAh g-1，当电流从2 Ag-1回到0.1 Ag-1时，放电容量为762 mAh g-1，这体现了优异的电化学性能。
该方法提供了一种不同种类氧化物原位共掺杂的合成策略，为获得高容量、高倍率、循环稳定性的材料提供借鉴意义，同时在储能领域具有重要意义，可以有效的解决纳米材料在充放电过程中的“粉化”以及“团聚”作用。材料多孔以及电极材料较大的比表面积可以缓解锡基材料的体积变化，碳材料改性可以提高电极材料的电子和离子导电率的问题以及纳米材料循环稳定性等，可以推广至其他多孔纳米颗粒中，也具有一定的普适性。
附图说明
图1是本发明Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的制备流程示意图。
图2是本发明实施例中FeSnO(OH)5和Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的SEM图。
图3是本发明实施例中FeSnO(OH)5和Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的TEM图。
图4是本发明实施例中FeSnO(OH)5的XRD数据。
图5是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的XRD数据。
图6是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的BET和BJH曲线图。
图7是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的循环伏安图，扫速为0.1 mV/s，电压范围为0.01~3.0 V。
图8是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料在0.1 A g-1电流密度下的电压-容量曲线。
图9是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料在0.1 A g-1电流下循环两百圈的充放电曲线。
图10是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料在0.5 A g-1电流下循环两百圈的充放电曲线。
图11是本发明实施例中Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料在0.05~2 A g-1的倍率测试图。
具体实施方式
实施例：
下面以具体实施例的方式做详细说明，本实例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备流程示意图如图1所示。通过简单的共沉淀法合成FeSnO(OH)5，接着在氩气气氛下热处理，可得到多孔纳米立方盒Fe-SnO2，接着与聚多巴胺包覆，氩气气氛下碳化后与氧化石墨烯复合，热处理后得到RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料（Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料）。具体步骤为：
（1）称取20 mmol FeSO4·7H2O和20 mmol C6H8O6溶于700 mL去离子水中，标记为A溶液，20 mmol SnCl4·5H2O溶于100 mL无水乙醇中，标记为B溶液，然后将B溶液加入A溶液，所得混合溶液放入60 ℃的油浴锅中反应40 min，然后将8.05 g氢氧化钠溶于100 mL去离子水标记为C溶液，将C溶液倒入上述AB混合溶液并继续反应1 h。然后用去离子水将样品洗涤至中性，得到FeSn(OH)6。在空气中静置一周氧化得到FeSnO(OH)5，然后将其放入管式炉中，在氩气氛下以不同温度200 ℃、350 ℃、400 ℃分别热处理1 h，得到多孔立方盒Fe-SnO2。
（2）将0.4 g多孔立方盒Fe-SnO2超声分散于100 mL去离子水中，接着取0.2 g盐酸多巴胺加入溶液中，然后再加入0.12 g三羟基氨基甲烷，最后在搅拌器上反应12 h，用去离子水洗涤至中性。将样品在Ar2气体中进行碳化，以2 ℃/min的升温速率升至400 ℃并保温2.5 h，可得Fe-SnO2@C复合材料。
（3）取0.32 g Fe-SnO2@C复合材料超声分散在30 mL去离子水中，加入55 mg的氧化石墨烯，冷冻干燥得到样品，在400 ℃温度下用95% Ar2+ 5% H2气氛进行热处理，即可得到RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料（Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料）。
所述氧化石墨烯按照传统Hummers法制备。
图2（a~b）是FeSnO(OH)5纳米立方盒材料的SEM形貌，可以看出其材料尺寸均匀，主要是300~400 nm的纳米立方盒。图2（c~d）是Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的SEM形貌，可以看出RGO和纳米立方盒均匀复合在一起。
图3（a）是FeSnO(OH)5的TEM形貌，可以看出其内部为致密的立方盒。
图3（b~c）是Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的TEM形貌，可以看出纳米立方盒内部疏松，这主要是热处理过程中，FeSnO(OH)5脱水形成的多孔结构导致的。同时也可以看出其表面附着着一层碳层，碳层厚度为2.5 nm左右，这主要是由于材料表面包覆的聚多巴胺碳化形成的，可以看出纳米立方盒材料与RGO较好的复合在一起。
图3（d）是Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料的HRTEM图，可以看出图中存在Fe3O4的(022)和(114)晶面，SnO2的(110)晶面。
图4是FeSnO(OH)5的XRD图所示，可以看出峰形一一对应，未出现其他任何杂峰，且峰形尖锐，表明材料具有较高的结晶度。
对本实施例的Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料进行结构表征，如图5所示：可以看出SnO2和Fe3O4各自对应的峰，没有看到其他碳材料的峰，表明碳得到的是无定形碳材料。
图6所示Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料具有较高的58.01 m2/g比表面积，图6（a）是复合材料的氮气等温吸脱附曲线，这属于典型的H3型迟滞回线，这反映了Fe3O4-SnO2@C/RGO的孔洞主要由微孔产生同时也存在片状还原氧化石墨烯的吸附作用。图6（b）是复合材料的孔径分布曲线，可以看出孔径主要分布在3.75 nm左右。
本实施例得到的Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料当作为锂离子电池负极材料时，按照活性物质:乙炔黑:PVDF（粘结剂）的质量比为7:2:1。首先将PVDF放入玻璃烧杯，加入N-甲基吡咯烷酮，磁力搅拌至澄清，活性物质乙炔黑在研钵里研磨40 min，取出放入玻璃烧杯，搅拌8 h，最后均匀涂在集流体铜箔，放入真空干燥箱100 ℃干燥12 h，取出切片，圆片面积为1.13 cm2，每个圆片涂覆重量在1.1 mg左右，以压片后的活性物质作为半电池正极，金属锂片作为半电池负极，微孔有机膜（Celgard 2400）作为隔膜，电池外壳为CR2032。电解液是由1 mol/L LiPF6和碳酸乙烯酯（EC）/碳酸二甲酯（DMC）以等体积比的比例混合得到。CR2032的半电池要在充满氩气手套箱内进行组装并封口，里面的氧含量和水含量要低于0.1 ppm，其中充放电容量基于活性物质的质量计算。
图7是Fe3O4-SnO2@C/RGO复合材料作为电极材料在0.01~3 V电压范围以0.1 mV/s的扫描速率下前三次的循环伏安图。从CV图中得到，第二圈和第三圈的曲线几乎重合，表明电极材料具有良好的可逆性。在首次还原峰存在三个明显的峰，位于1 V左右的峰对应于SnO2的第一步转化反应，即SnO2还原成Sn单质并形成Li2O，同时生成SEI膜。位于0.63 V处的峰对应于锂和Fe3O4之间的反应，位于0.34 V对应SnO2的合金化过程。在首次氧化峰上也存在三个峰，位于0.55 V处的峰对应SnO2的去合金化过程，在1.27 V处的峰对应SnO2第一步的转化反应存在可逆，即Sn颗粒部分形成SnO2，这一步提供了很高的容量。在1.9 V处的峰对应着Fe与Li2O之间的反应。
图8是电极材料在电流密度0.1 A g-1下对应的前三圈的电压-容量曲线。可以看出首次放电平台在1.2 V左右，而在第二圈之后依然存在了，这对应SnO2的转化反应存在部分可逆以及固体电解质膜的生成。首次充电平台在0.5 V处存在明显的电压平台，对应着SnO2的去合金化过程，同时在1.6 V处的峰对应Fe与Li2O之间的反应，可以得到电压容量曲线很好的对应着CV曲线。
图9是电极材料Fe3O4-SnO2@C/RGO在0.1 A g-1电流密度下循环200圈之后的数据图，可以看出首次放电比容量为1692.5 mAh g-1，首次充电比容量为1250 mAh g-1，对应的首次库伦效率为73.8 %，库伦效率不是很高的原因主要是因为SEI膜的形成以及Sn的部分不可逆转化反应造成的。循环200圈之后，可逆比容量为极高的773 mAh g-1。
图10是电极材料Fe3O4-SnO2@C/RGO在大电流密度0.5 A g-1下循环400圈之后的数据图，可以得到还有504 mAh g-1可逆比容量。表现了极高的容量以及电化学循环稳定性。可以看出容量随着循环次数的增多在逐渐增加的趋势。这主要可能是因为随着充放电反应的进行，电解液充分浸润，使得电池活化。
图11是电极材料在电流密度0.05~2 A g-1下对应的充放电曲线，Fe3O4-SnO2@C/RGO样品在0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.8、1、2 A g-1不同电流密度下测进行倍率测试，平均放电容量分别为1195.4、899.6、681.2、569.4、503.6、346.3、158.9 mAh g-1，当电流从2 A g-1回到0.1 A g-1时，放电容量为762 mAh g-1，体现了优异的倍率性能。
该复合材料优异的电化学性能与其结构密切相关，主要归因于以下几点：
（1）Fe3O4与SnO2这两种不同氧化物在复合材料充放电过程中存在协同作用，各自都贡献容量。（2）包覆的碳层和RGO可以增加电极材料的导电性，同时Fe3O4锂化后形成的Fe单质，也可以增加电极材料的导电性，使得SnO2的第一步转化反应存在可逆，大大提升了电极材料的电化学性能。（3）包覆的碳层和RGO可以减缓SnO2和Fe3O4的粉化以及单质锡颗粒的团聚，减少材料在充放电过程中的极化作用。（4）包覆的碳层以及高比表面积的RGO可以增加电极材料与电解液的接触面积，有效的减少电阻。（5）包覆的碳层和RGO以及复合材料的多孔特性可以缩短锂离子的脱嵌路径，提高材料的电化学活性。

Claims (2)

1.一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）称取20 mmol FeSO4·7H2O和20 mmol C6H8O6溶于700 mL去离子水中，标记为A溶液，接着取20 mmol SnCl4·5H2O溶于100 mL无水乙醇中，标记为B溶液，将8.05 g氢氧化钠溶于100 mL去离子水中，标记为C溶液，将B溶液加入A溶液，所得混合溶液放入60 ℃的油浴锅中搅拌反应40 min，再将C溶液倒入并继续反应1 h，所得样品用去离子水洗涤至中性，得到FeSn(OH)6，再放在空气中氧化得到FeSnO(OH)5，然后将其放入管式炉中，在氩气氛下依次在200 ℃、350 ℃和400 ℃分别热处理1 h，制得多孔立方盒Fe-SnO2；
（2）称0.4 g步骤（1）制得的多孔立方盒Fe-SnO2超声分散于100 mL去离子水中，接着加入0.2 g盐酸多巴胺，然后再加入0.121 g三羟基氨基甲烷，最后在磁力搅拌器上反应12 h，用去离子水洗涤至中性，所得产物在氩气氛中进行碳化，以2 ℃/min的升温速率升至400℃并保温2.5 h，制得Fe-SnO2@C复合材料；
（3）取0.32 g步骤（2）制得的Fe-SnO2@C复合材料超声分散在30 mL去离子水中，再加入55 mg氧化石墨烯，冷冻干燥，所得产物在400 ℃下用体积比为19:1的Ar2和H2混合气氛进行热处理，即制得RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料；
所述氧化石墨烯按照传统Hummers法制备。
2.一种如权利要求1所述的制备方法制备的RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的应用，其特征在于：该RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料应用于锂离子电池负极材料。
CN201911331201.9A 2019-12-21 2019-12-21 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用 Active CN111092208B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911331201.9A CN111092208B (zh) 2019-12-21 2019-12-21 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911331201.9A CN111092208B (zh) 2019-12-21 2019-12-21 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111092208A CN111092208A (zh) 2020-05-01
CN111092208B true CN111092208B (zh) 2021-06-25

Family

ID=70396624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911331201.9A Active CN111092208B (zh) 2019-12-21 2019-12-21 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111092208B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101941842A (zh) * 2010-10-11 2011-01-12 东华大学 石墨烯负载四氧化三铁磁性纳米颗粒复合材料的制备方法
CN107369821A (zh) * 2017-07-18 2017-11-21 中国石油大学(华东) 一种超快制备四氧化三铁/石墨烯锂离子电池复合负极材料的方法
CN110092420A (zh) * 2019-05-14 2019-08-06 北京科技大学 一种Fe3O4/多孔石墨烯复合材料的制备方法
CN110323442A (zh) * 2019-07-17 2019-10-11 中国科学院福建物质结构研究所 一种碳包覆Fe3O4复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101941842A (zh) * 2010-10-11 2011-01-12 东华大学 石墨烯负载四氧化三铁磁性纳米颗粒复合材料的制备方法
CN107369821A (zh) * 2017-07-18 2017-11-21 中国石油大学(华东) 一种超快制备四氧化三铁/石墨烯锂离子电池复合负极材料的方法
CN110092420A (zh) * 2019-05-14 2019-08-06 北京科技大学 一种Fe3O4/多孔石墨烯复合材料的制备方法
CN110323442A (zh) * 2019-07-17 2019-10-11 中国科学院福建物质结构研究所 一种碳包覆Fe3O4复合材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Fe3O4/SnO2/rGO ternary composite as a high-performance anode material for lithium-ion batteries;Yukun Wang 等;《Journal of Alloys and Compounds》;20161011;第693卷;全文 *
Synthesis of rGO-Fe3O4-SnO2-C Quaternary Hybrid Mesoporous Nanosheets as a High-performance Anode Material for Lithium Ion Batteries;Guoen Luo 等;《Electrochimica Acta》;20150928;第182卷;全文 *
基于SnO2/Fe3O4粒子电极的三维电极体系的电催化性能;张显峰 等;《材料导报Ｂ：研究篇》;20170430;第31卷(第4期);全文 *
锂离子电池Fe3O4-SnO2-石墨烯复合阳极材料制备及性能研究;华丽 等;《湖北第二师范学院学报》;20150228;第32卷(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111092208A (zh) 2020-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107369825B (zh) 一种氮掺杂碳包覆氧化锰锂离子电池复合负极材料及其制备方法与应用
CN109786670B (zh) 一种高首效的锂离子二次电池负极活性材料的制备方法
Tang et al. Synthesis and electrochemical performance of lithium-rich cathode material Li [Li0. 2Ni0. 15Mn0. 55Co0. 1-xAlx] O2
CN102263239B (zh) 一种类石墨烯包覆掺杂锰酸锂复合正极材料及其制备方法
Li et al. High performance porous MnO@ C composite anode materials for lithium-ion batteries
Hu et al. Effects of Nb doping on the performance of 0.5 Li2MnO3· 0.5 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode material for lithium-ion batteries
CN109659540B (zh) 一种多孔碳包覆碲化锑纳米片的制备方法及其作为金属离子电池负极材料的应用
CN106410153B (zh) 一种氮化钛包覆钛酸镍复合材料及其制备方法和应用
CN111048754B (zh) 一种锡掺杂金红石TiO2复合材料的制备方法及其应用
Li et al. Synthesis and electrochemical characterizations of LiMn2O4 prepared by high temperature ball milling combustion method with citric acid as fuel
CN113707861A (zh) 一种氮掺杂碳层包覆的氧化钴纳米片及其制备方法与储能应用
CN113788500A (zh) 一种富锂锰基正极材料表面改性方法及富锂锰基正极材料
CN114447321A (zh) 一种正极材料及包括该材料的正极片和电池
CN116190633B (zh) 层状氧化物正极材料、其制备方法、正极组合物、钠离子二次电池和用途
CN116845191A (zh) 一种自补锂型三元材料、制备方法及应用
CN114094063B (zh) 一种利用空腔前驱体与zif衍生物相结合制备电池负极材料的方法
CN115312758A (zh) 一种富锂正极材料表面处理的方法及应用
CN111092208B (zh) 一种RGO改性Fe3O4-SnO2复合材料的制备方法及其应用
CN115241435A (zh) 一种层状Na3M2XO6氧化物包覆改性的锰酸钠正极材料及其制备方法
CN114906882A (zh) 一种铌基双金属氧化物负极材料的制备方法及其应用
CN105375004A (zh) 一种长寿命高能锂二次电池正极材料及其制备方法
TW201533965A (zh) 鋰鎳錳氧化物陰極複合材料之製備合成方法
CN117509733B (zh) 一种本征Zn缺陷核壳结构ZnMoO3/C微球及其制备方法和应用
Xu et al. Oxalate co-precipitation synthesis of LiNi0. 45Cr0. 05Mn1. 5O4/Ag composite for lithium-ion batteries
CN114242982B (zh) 石墨烯包覆二维金属化合物电极材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230508

Address after: Room 405, building 1, 3e Industrial Park, No. 18, Chunyao Road, Caohu street, Suzhou, Jiangsu 215000

Patentee after: Suzhou Xianfeng Nanotechnology Co.,Ltd.

Address before: 541004 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Guilin City Seven Star District Building Road No. 12

Patentee before: GUILIN University OF TECHNOLOGY