纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料及其制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮按照第一质量比例加入无水乙醇中，持续搅拌，溶解得到溶液；将二水合氯化亚锡按照第二质量比例，加入溶液中，持续搅拌，得到混合溶液；向混合溶液中按照第一摩尔比例加入蒸馏水，持续搅拌指定时间，得到前驱体分散液；将前驱体分散液置于真空干燥箱中以指定烘干工艺烘干，得到前驱体；将前驱体在惰性气氛下以指定热处理工艺进行热处理，得到纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料。通过本发明专利技术的制备方法制备的纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料，纳米锡均匀地分散在氮掺杂碳材料中，具有较高的首次库伦效率、比容量、倍率性能和容量保持率，具有重要的应用价值。

Nitrogen-doped Carbon Anode Material Modified by Nano-tin and Its Preparation Method

The invention discloses a nitrogen-doped carbon negative electrode material modified by nano-TiN and its preparation method, which comprises the following steps: adding polyvinylpyrrolidone in anhydrous ethanol according to the first mass ratio, stirring continuously, dissolving to obtain solution; adding stannous chloride dihydrate in solution according to the second mass ratio, stirring continuously, and obtaining mixed solution into mixed solution according to the first mass ratio; The precursor dispersions were obtained by adding distilled water in a molar ratio and stirring continuously for a specified time; the precursor dispersions were dried in a vacuum drying chamber with a specified drying process to obtain precursor; the precursor was heat treated in an inert atmosphere with a specified heat treatment process to obtain nitrogen-doped carbon negative electrode materials modified by nano-tin. The nitrogen-doped carbon anode material modified by nano-TiN prepared by the preparation method of the invention is uniformly dispersed in the nitrogen-doped carbon material and has high first Coulomb efficiency, specific capacity, rate performance and capacity retention rate, which has important application value.

【技术实现步骤摘要】
纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料及其制备方法
本专利技术涉及新能源
，具体涉及纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池被广泛地应用在电子产品，电动汽车以及储能系统等领域。但是，目前所使用的商用石墨负极材料，由于其较低的理论容量(372mAh/g)以及较弱的倍率性能，迫使人们追求新的高性能锂离子电池负极材料。锡具有较高的理论容量(992mAh/g，7262mAh/cm-3)并且含量丰富、无毒，从而有望取代石墨成为新一代负极材料。然而，锡在充放电过程中存在严重的体积变化，会导致电极材料的粉化甚至脱落，从而缩短了锡的循环寿命。通过减小锡的尺寸到纳米级别，利用纳米颗粒具有快速应力释放以及较短的锂离子扩散距离的优点，可以在一定程度上提高锡的循环性能。但是随着循环的进行，纳米颗粒会逐渐发生团聚，其将导致循环性能的下降。因此，一些研究者将纳米锡和碳材料形成复合物，来改善这一现象。碳材料作为一种缓冲基体，在一定程度上能限制住锡的进一步粉化与团聚，从而提高循环性能。Zhang等人将锡源和葡萄糖进行水热处理和后期的热处理得到了多孔的Sn@C纳米复合物(Nanoscale,201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮按照第一质量比例加入无水乙醇中，持续搅拌，溶解得到溶液；将二水合氯化亚锡按照第二质量比例，在指定工艺下加入处于搅拌状态的所述溶液中，持续搅拌，得到混合溶液；向处于搅拌状态的所述混合溶液中按照第一摩尔比例加入蒸馏水，持续搅拌指定时间，得到前驱体分散液；将所述前驱体分散液置于真空干燥箱中以指定烘干工艺烘干，得到前驱体；将所述前驱体在惰性气氛下以指定热处理工艺进行热处理，得到所述纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮按照第一质量比例加入无水乙醇中，持续搅拌，溶解得到溶液；将二水合氯化亚锡按照第二质量比例，在指定工艺下加入处于搅拌状态的所述溶液中，持续搅拌，得到混合溶液；向处于搅拌状态的所述混合溶液中按照第一摩尔比例加入蒸馏水，持续搅拌指定时间，得到前驱体分散液；将所述前驱体分散液置于真空干燥箱中以指定烘干工艺烘干，得到前驱体；将所述前驱体在惰性气氛下以指定热处理工艺进行热处理，得到所述纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料。2.如权利要求1所述的一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述第一质量比例包括：所述聚乙烯吡咯烷酮与所述无水乙醇的质量比包括0.015～0.15。3.如权利要求1所述的一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述第二质量比例包括：所述二水合氯化亚锡与所述聚乙烯吡咯烷酮的质量比包括0.040～0.362。4.如权利要求1所述的一种纳米锡修饰的氮掺杂碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述第一摩尔比例包括：所述蒸馏水与所述二水合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，褚春波，张耀，
申请(专利权)人：欣旺达电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44