本实施例所得的Sn02@PPy同轴纳米棒阵列结构材料为例，如图4所示，Sn02@PPy 同轴纳米棒阵列结构材料在200mA/g的电流密度下的首次比容量约为1603mAh/g，第20圈 时的比容量为896mAh/g，经过300次循环后其比容量为325mAh/g，其在20圈到第300圈时 的次容量衰减率为〇. 627%。而未进行包覆PPy的二氧化锡纳米棒阵列经过20次循环后容 量迅速衰减，经过50次循环后放电比容量仅有50mAh/g。上述性能表明，Sn02@PPy同轴纳 米棒阵列结构材料具有显著提高的循环稳定性，是一种潜在的锂离子电池负极材料。
[0032] 实施例2 :
[0033] 1)在容器中加入0? 0038mol的 SnCl4. 5H20与0? 031mol的 NaOH然后再加入30ml 去离子水，在空气中搅拌30min;
[0034] 2)溶液中加入0? 0013mol的NH4F，继续搅拌30min;
[0035] 3)再把已经洗净酸化处理的泡沫镍（直径为2. 5cm的正方形）放入反应釜中并倒 入步骤2)所得溶液，将反应釜放入20(TC烘箱里进行水热反应24h，得到生长Sn02纳米棒 阵列的泡沫镍；
[0036] 4)将吡咯单体分散在50ml高氯酸锂乙腈溶液中，其中吡咯单体浓度为 50mmol?I71，高氯酸锂浓度为50mmol?I71，混合搅拌30min;
[0037] 5)以已经生长Sn02纳米棒阵列的泡沫镍为工作电极，以Ag/AgCl为参比电极，以 铂电极为对电极在CHI760D电化学工作站上进行电沉积700s，电流密度1. 6mA/cm2,用去离 子水和无水乙醇反复洗涤所得产物，30°C真空干燥即得到Sn02@PPy同轴纳米棒阵列结构材 料。
[0038] 以本实施例所得的Sn02@PPy同轴纳米棒阵列结构材料为例，Sn02@PPy同轴纳米棒 阵列结构材料在200mA/g的电流密度下的首次比容量约为1496mAh/g，第20圈时的比容量 为852mAh/g，经过300次循环后其比容量为289mAh/g。
[0039] 实施例3 :
[0040] 1)在容器中加入0? 0038mol的 SnCl4. 5H20与0? 031mol的 NaOH然后再加入30ml 去离子水，在空气中搅拌30min;
[0041] 2)溶液中加入0? 0013mol的NH4F，继续搅拌30min;
[0042] 3)再把已经洗净酸化处理的泡沫镍（直径为2. 5cm的正方形）放入反应釜中并倒 入步骤2)所得溶液，将反应釜放入200°C烘箱里进行水热反应24h。
[0043] 4)将吡咯单体分散在50ml高氯酸锂乙腈溶液中，其中吡咯单体浓度为 lOOmmol?L-1，高氯酸锂浓度为lOmmol?L-1，混合搅拌30min;
[0044] 5)以已经生长Sn02纳米棒阵列的泡沫镍为工作电极，以Ag/AgCl为参比电极，以 铂电极为对电极在CHI760D电化学工作站上进行电沉积700s，电流密度1. 6mA/cm2,用去离 子水和无水乙醇反复洗涤所得产物，30°C真空干燥即得到Sn02@PPy同轴纳米棒阵列结构材 料。
[0045] 以本实施例所得的Sn02@PPy同轴纳米棒阵列结构材料为例，Sn02@PPy同轴纳米棒 阵列结构材料在200mA/g的电流密度下的首次比容量约为1523mAh/g，第20圈时的比容量 为861mAh/g，经过300次循环后其比容量为279mAh/g。
【主权项】
1. Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料，其为生长在泡沫镶上的Sn〇2纳米椿表面被聚合 物化咯（PPy)包覆的同轴结构，所述的同轴结构的纳米椿长度为300-600nm，其采用下述方 法制得，包括有W下步骤： 1)将化咯单体分散在高氯酸裡己膳溶液中，其中化咯单体浓度为lO-lOOmmol ?。，高 氯酸裡浓度为lO-lOOmmol ? [1，混合揽拌30min ; 。^已经生长Sn化纳米椿阵列的泡沫镶为工作电极，W Ag/AgCl为参比电极，W销电 极为对电极在CH口60D电化学工作站上进行电沉积700s，电流密度1. 6mA/cm2,用去离子水 和无水己醇反复洗漆所得产物，真空干燥即得到Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料。
2. 根据权利要求1所述的Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料，其特征在于所述的生长 Sn〇2纳米椿阵列的泡沫镶的制备方法包括有W下步骤： 1) 在100ml的烧杯中加入0. 0038mol的SnCL. 5&0与0. 031mol的化0H然后再加入 30ml去离子水，在空气中揽拌30min ; 2) 溶液中加入0. 0013mol的N&F，继续揽拌30min ; 3) 再把已经洗净酸化处理的泡沫镶放入反应蓋中并倒入步骤2)所得溶液，将反应蓋 放入200°C烘箱里进行水热反应2化，得到生长Sn〇2纳米椿阵列的泡沫镶。
3. 权利要求1所述的Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料的制备方法，包括有W下步 骤： 1)将化咯单体分散在50ml高氯酸裡己膳溶液中，其中化咯单体浓度为 lO-lOOmmol ? L-1，高氯酸裡浓度为 lO-lOOmmol ? L-1，混合揽拌 30min ; 。^已经生长Sn化纳米椿阵列的泡沫镶为工作电极，W Ag/AgCl为参比电极，W销电 极为对电极在CH口60D电化学工作站上进行电沉积700s，电流密度1. 6mA/cm2,用去离子水 和无水己醇反复洗漆所得产物，真空干燥即得到Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料。
4. 根据权利要求3所述的Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料的制备方法，其特征在于 所述的生长Sn〇2纳米椿阵列的泡沫镶的制备方法包括有W下步骤： 1) 在100ml的烧杯中加入0. 0038mol的SnCL. 5&0与0. 031mol的化0H然后再加入 30ml去离子水，在空气中揽拌30min ; 2) 溶液中加入0. 0013mol的N&F，继续揽拌30min ; 3) 再把已经洗净酸化处理的泡沫镶放入反应蓋中并倒入步骤2)所得溶液，将反应蓋 放入200°C烘箱里进行水热反应2化，得到生长Sn〇2纳米椿阵列的泡沫镶。
5. 权利要求1所述的Sn〇2@PPy同轴纳米椿阵列结构材料作为裡离子电池负极活性材 料的应用。
【专利摘要】本发明涉及SnO2PPy同轴纳米棒阵列结构及其制备方法，其为生长在泡沫镍上的SnO2纳米棒表面被聚合物吡咯包覆的同轴结构，所述的同轴结构的纳米棒长度为300-600nm，其采用下述方法制得，包括有以下步骤：1)将吡咯单体分散在高氯酸锂乙腈溶液中，混合搅拌30min；2)以已经生长SnO2纳米棒阵列的泡沫镍为工作电极，以Ag/AgCl为参比电极，以铂电极为对电极进行电沉积700s，电流密度1.6mA/cm2，洗涤即得。本发明的有益效果是采用恒流计时法沉积聚吡咯的方法制备SnO2PPy同轴结构材料。使其成为锂离子电池的潜在应用材料，符合绿色化学的要求，利于市场化推广。
【IPC分类】H01M4-62, H01M4-48, B82Y40-00, H01M4-131, H01M4-36, C25D9-02, B82Y30-00, H01M4-04
【公开号】CN104617263
【申请号】CN201510003169
【发明人】麦立强, 赵康宁, 夏睿, 许旺旺, 张磊
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月5日