知，裸露的101晶面比例为90%。
[0024]将该锡钛复合氧化物粉体与导电碳黑、粘结剂PVDF按质量比6:2:2混合研磨均匀，然后加入适量溶剂NMP，调匀成浆后均匀涂覆于铜箔上，100°C下真空烘干得到极片。以金属锂片为对极，lmol.L1 L1PF6/EC+DMC+EMC (体积比1:1:1)为电解液，聚丙烯材料为隔膜，在充满氩气的手套箱内组装成2025型扣式电池。采用LAND CT2001A电池测试系统，以恒定的电流密度进行充放电测试，充放电电压范围0.01?2.5V之间，充放电电流密度782mA*g 结果显示，该材料作为锂离子电池的正极时表现出优异的电化学性能，首次放电比容量达到980 mAh*g ',50次充放电循环后放电比容量为780 mAh*g ^
[0025]实施例3、制备通式符合Sna7TiQ.302的锡钛复合氧化物
1)将锡酸钾加入30mL聚乙二醇400中，配成锡离子摩尔浓度为0.5M的锡盐溶液；
2)以称取的锡盐为参照，按锡离子与钛离子的摩尔比为7:3的量称取钛酸四丁酯，将其溶解在30mL聚乙二醇400中形成钛盐溶液；
3)将步骤2)得到的钛盐溶液缓慢滴加到步骤1)得到的锡盐溶液中，搅拌6小时后得到白色悬浮液；
4)在步骤3)得到的悬浮液中缓慢滴加5mL四丁基氢氧化铵，并加入300mg辛基硫酸钠；
5)将步骤4)得到的悬浮液装入100mL水热釜中，180°C下保温热处理2小时，得到白色沉淀物；
6)将步骤5)得到的沉淀物分别用丙酮和无水乙醇洗涤数次，然后放入70°C的真空干燥箱中保温干燥16小时，得到所述具有高比例101晶面的片状锡钛复合氧化物纳米晶粉末。
[0026]X-射线衍射分析(XRD)结果表明，其晶相为金红石结构，与其他晶面相比，101晶面衍射峰强度最高。扫描电镜(SEM)分析表明，粉体分散较好且大小较均一，厚度约为20nm。透射电镜(TEM)照片表明，粉末呈片状，大小约为120nm。高分辨透射电镜衍射结果表明，片厚度生长方向为[101]方向。通过计算片的上下表面积占片总表面积的比例可知，裸露的101晶面比例为80%。
[0027]将该锡钛复合氧化物粉体与导电碳黑、粘结剂PVDF按质量比6:2:2混合研磨均匀，然后加入适量溶剂NMP，调匀成浆后均匀涂覆于铜箔上，100°C下真空烘干得到极片。以金属锂片为对极，lmol.L1 L1PF6/EC+DMC+EMC (体积比1:1:1)为电解液，聚丙烯材料为隔膜，在充满氩气的手套箱内组装成2025型扣式电池。采用LAND CT2001A电池测试系统，以恒定的电流密度进行充放电测试，充放电电压范围0.01?2.5V之间，充放电电流密度782mA*g 结果显示，该材料作为锂离子电池的正极时表现出优异的电化学性能，首次放电比容量达到1100 mAh*g ',50次充放电循环后放电比容量为880 mAh*g ^
[0028]实施例4、制备通式符合Sna6Tia402的锡钛复合氧化物
1)将锡酸钠加入30mL聚乙二醇300中，配成锡离子摩尔浓度为0.5M的锡盐溶液；
2)以称取的锡盐为参照，按锡离子与钛离子的摩尔比为3:2的量称取钛酸四丁酯，将其溶解在30mL聚乙二醇300中形成钛盐溶液；
3)将步骤2)得到的钛盐溶液缓慢滴加到步骤1)得到的锡盐溶液中，搅拌12小时后得到白色悬浮液；
4)在步骤3)得到的悬浮液中缓慢滴加6mL四丁基氢氧化铵，并加入250mg二辛基磺化琥珀酸钠；
5)将步骤4)得到的悬浮液装入100mL水热釜中，160°C下保温热处理10小时，得到白色沉淀物；
6)将步骤5)得到的沉淀物分别用丙酮和无水乙醇洗涤数次，然后放入80°C的真空干燥箱中保温干燥10小时，得到所述具有高比例101晶面的片状锡钛复合氧化物纳米晶粉末。
[0029]X-射线衍射分析(XRD)结果表明，其晶相为金红石结构，与其他晶面相比，101晶面衍射峰强度最高。扫描电镜(SEM)分析表明，粉体分散较好且大小较均一，厚度约为10nm。透射电镜(TEM)照片表明，粉末呈片状，大小约为80nm。高分辨透射电镜衍射结果表明，片厚度生长方向为[101]方向。通过计算片的上下表面积占片总表面积的比例可知，裸露的101晶面比例为75%。
[0030]将该锡钛复合氧化物粉体与导电碳黑、粘结剂PVDF按质量比6:2:2混合研磨均匀，然后加入适量溶剂NMP，调匀成浆后均匀涂覆于铜箔上，100°C下真空烘干得到极片。以金属锂片为对极，lmol*L 1 L1PF6/EC+DMC+EMC (体积比1:1:1)为电解液，聚丙烯材料为隔膜，在充满氩气的手套箱内组装成2025型扣式电池。采用LAND CT2001A电池测试系统，以恒定的电流密度进行充放电测试，充放电电压范围0.01?2.5V之间，充放电电流密度782mA*g 结果显示，该材料作为锂离子电池的正极时表现出优异的电化学性能，首次放电比容量达到1050 mAh*g ',50次充放电循环后放电比容量为820 mAh*g ^
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物，其特征在于:所述锡钛复合氧化物的通式为sni xTix02，其中0.1彡X彡0.4 ; 所述锡钛复合氧化物具有片状形貌，裸露的101晶面的比例为70~90%，沿101方向的片厚度为5?30 nm，片大小为50?200 nm。2.一种如权利要求1所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:1)称取锡盐，将其加入有机溶剂中，配成锡离子摩尔浓度为0.01?1M的锡盐溶液； 2)按锡离子与钛离子的摩尔比为l-x:x的量称取所需钛盐，将其溶解在与步骤1)等量的相同有机溶剂中形成钛盐溶液，其中0.1 < X < 0.4 ; 3)将步骤2)得到的钛盐溶液缓慢滴加到步骤1)得到的锡盐溶液中，搅拌后得到悬浮液； 4)在步骤3)得到的悬浮液中缓慢滴加四丁基氢氧化铵，并加入表面活性剂； 5)将步骤4)得到的悬浮液装入水热釜进行热处理，得到沉淀物； 6)将步骤5)得到的沉淀物分别用丙酮和无水乙醇洗涤数次，然后放入真空干燥箱中进行保温干燥，得到所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物。3.根据权利要求2所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:所述锡盐为氯化锡、氯化亚锡、锡酸钠、锡酸钾中的一种或几种； 所述钛盐为四氯化钛、钛酸四丁酯中的一种或两种； 所述有机溶剂为二甘醇、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、异丙醇中的一种或几种。4.根据权利要求2所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:步骤3)中的搅拌时间为0.5?12小时。5.根据权利要求2所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:步骤4)按每毫升悬浮液加入0.02-0.17mL四丁基氢氧化铵和1.7-8.3mg表面活性剂； 其中所述表面活性剂为辛基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、辛酸钠、二辛基磺化琥珀酸钠、溴化十六烷基三甲铵、聚乙烯醇中的一种或几种。6.根据权利要求2所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:步骤5)中热处理的温度为120?250°C，处理时间为0.5?24小时。7.根据权利要求2所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的制备方法，其特征在于:步骤6)中保温干燥的温度为60?80°C，干燥时间为10?24小时。8.一种如权利要求1所述具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物的应用，其特征在于:用作锂离子电池的负极材料。
【专利摘要】本发明公开了一种具有高比例101晶面的锡钛复合氧化物及其制备方法，其是以锡盐和钛盐为原料，将其分别配制成溶液后，经混合、热处理、保温干燥制得所述锡钛复合氧化物，该锡钛复合氧化物的通式为Sn1-xTixO2，其中0.1≤x≤0.4；其具有片状形貌，裸露的101晶面的比例为70~90%，沿101方向的片厚度为5～30nm，片大小为50～200nm。所得锡钛复合氧化物能有效提高电子和锂离子传输的速度，可用作锂离子电池的负极材料。
【IPC分类】H01M10/05, H01M4/485
【公开号】CN105355900
【申请号】CN201510865053
【发明人】关翔锋, 罗培辉, 余运龙, 张炜龙, 陈达贵, 张禹
【申请人】福建江夏学院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月1日