本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种二氧化锡/石墨烯负极材料的制备方法。
背景技术:
电极材料是锂离子电池的关键。目前,商业化的锂离子电池负极材料主要是石墨,石墨成本低,来源广泛,适于商品化,但是石墨嵌锂后会形成sei膜,造成初始容量的不可逆损失,使其容量较低,理论容量仅为372mah/g,在需要高能量输出的领域的应用受到限制。而且碳负极的电位与金属锂的电位非常接近,碳负极表面易析出金属锂形成锂枝晶造成电池短路,存在一定的安全隐患。金属氧化物如fe2o3,sno2等作为锂离子电池负极材料具有很高的比容量。其中sno2比容量高达782mah/g,但sno2作为电极材料在充放电过程中体积变化高达200~300%,这会引起电极的粉化,导致活性物质与集流体的断路。因此,大多数sno2电极都存在容量衰减迅速的问题,这也限制了金属氧化物作为锂离子电池负极材料的发展和实际应用。因此,科研工作者们对此进行了深入的研究,包括对材料进行包覆、掺杂改性,制备成复合或纳米材料等,通过这些方法来提高电极材料的性能,特别是金属氧化物与碳材料进行纳米尺度的复合,制备出新型的纳米结构已经成为目前研究的热点。
技术实现要素:
本发明的目的是针对上述问题,提供一种二氧化锡/石墨烯负极材料的制备方法。
实现本发明目的的技术方案为:
一种二氧化锡/石墨烯负极材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将1-3克氧化石墨烯粉末溶于30毫升二甲基甲酰胺(dmf)溶液中,超声分散,形成分散的石墨烯溶液;
(2)将2克五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液;
(3)在超声过程中往石墨烯溶液加入氯化锡溶液得到混合溶液,再对此混合溶液进行磁力搅拌1-2小时后放入100毫升反应釜,转入烘箱中加热至160-200℃,保温14-18小时,得到沉淀物;
(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗后干燥,即得到二氧化锡/石墨烯复合材料。
本发明的优点为:本发明制备工艺简单,未引入强酸强碱或其他有毒物质,采用了绿色合成的路线,所制备的负极材料循环性能良好,比容量高。
具体实施方式
实施例1
(1)将1克氧化石墨烯粉末溶于二甲基甲酰胺(dmf)溶液中,超声分散,形成分散的石墨烯溶液;
(2)将2克五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液;
(3)在超声过程中往石墨烯溶液加入氯化锡溶液得到混合溶液,再对此混合溶液进行磁力搅拌1小时后,放入烘箱中加热至160℃,保温18小时,得到沉淀物;;
(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗三次后在60℃下干燥,即得到二氧化锡/石墨烯复合材料。
实施例2
(1)将3克氧化石墨烯粉末溶于二甲基甲酰胺(dmf)溶液中中,超声分散,形成分散的石墨烯溶液;
(2)将2克五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液;
(3)在超声过程中往石墨烯溶液加入氯化锡溶液得到混合溶液,再对此混合溶液进行磁力搅拌2小时后,放入烘箱中加热至180℃,保温14小时,得到沉淀物;;
(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗三次后在60℃下干燥,即得到二氧化锡/石墨烯复合材料。