一种碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域，涉及一种碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法，以SiO2微球为模板，利用多巴胺聚合反应和水热反应，制备聚多巴胺/SnO2/聚多巴胺/SiO2的多层微球结构，通过腐蚀去掉SiO2微球，在氩/氢混合气氛中焙烧后得到C/Sn/C空心微球；制备过程简单，操作简便，生产成本低，易于批量生产；制备的材料中Sn纳米粒子被完全限制于两层碳球的夹层中，形成一种三明治型结构，在充放电过程中，可以有效阻止Sn的团聚，从而提高材料的充放电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法
：本专利技术属于锂离子电池材料
，涉及一种金属氧化物/碳复合电极材料的制备方法，特别是一种三明治结构的碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法。
技术介绍
：锂离子电池作为二次可充电电池，在电子设备、能源存储、电动汽车领域具有非常重要的应用。目前，锂离子电池的商用负极材料主要为石墨，石墨负极的优势在于循环寿命长、原料丰富、价格低廉，但是其理论容量(372mAhg-1)较低，不能满足未来高能量密度电池的发展需求。金属锡Sn作为锂离子电池负极材料，基于合金化嵌锂机理，理论容量为994mAhg-1，远高于石墨，因而是一种非常有潜力的电极材料。但是，金属Sn面临的主要问题是合金化导致的体积膨胀和结构粉化，会严重降低其循环寿命。目前，解决上述问题的有效途径之一是将金属Sn与各种纳米碳材料进行复合，利用碳材料的良好的弹性来缓冲或抑制金属Sn在嵌锂过程中的体积膨胀和结构粉化，文献中已经存在了很多对于Sn/C复合材料的研究和报道，例如，文献“Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,6485–6489.”报道利用电纺技术制备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于以SiO2微球为模板，利用多巴胺聚合反应和水热反应，制备聚多巴胺/SnO2/聚多巴胺/SiO2的多层微球结构，通过腐蚀去掉SiO2微球，在氩/氢混合气氛中焙烧后得到C/Sn/C空心微球；具体包含以下几个步骤：(1)利用现有stober方法制备SiO2微球，SiO2微球尺寸为200‑500nm；(2)取步骤(1)得到的SiO2微球0.4g以及多巴胺0.8g放入烧杯，并加入Tris缓冲液125mL搅拌10‑15h，将所得产物依次经离心收集、用乙醇洗涤、干燥后得到聚多巴胺@SiO2微球，其中离心速度为9000r/min；(3)将0.4...

【技术特征摘要】
1.一种碳/锡/碳空心微球锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于以SiO2微球为模板，利用多巴胺聚合反应和水热反应，制备聚多巴胺/SnO2/聚多巴胺/SiO2的多层微球结构，通过腐蚀去掉SiO2微球，在氩/氢混合气氛中焙烧后得到C/Sn/C空心微球；具体包含以下几个步骤：(1)利用现有stober方法制备SiO2微球，SiO2微球尺寸为200-500nm；(2)取步骤(1)得到的SiO2微球0.4g以及多巴胺0.8g放入烧杯，并加入Tris缓冲液125mL搅拌10-15h，将所得产物依次经离心收集、用乙醇洗涤、干燥后得到聚多巴胺@SiO2微球，其中离心速度为9000r/min；(3)将0.4g步骤(2)得到的聚多巴胺@SiO2微球分散到39mL体积比为1/2的乙醇/水混合溶液中，再加入0.4gNa2SnO3，搅拌后转移至50mLTeflon不锈钢容器中，在180℃下反应1-4h，将所得产物经离心收集、洗涤、干燥后得到SnO2@PDA@SiO2微球，其中离心速度为9000r/min；(4)将0.4g步骤(3)得到的SnO2@PDA@SiO2、0.8g多巴胺放入烧杯，加入Tris缓冲液125mL，搅拌10-15h，将所得产物依次经离心收集、用乙醇洗涤、干燥后得到PDA@SnO2@PDA@SiO2微球，其中离心速度为90...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘相红，张军，孙丽，郭向欣，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东,37