一种高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高性能多孔碳‑氧化锡单分散复合球负极材料及其制备方法和应用，通过在吡咯或苯胺单体的水溶液中加入P123、单分散的SiO2、SnCl2后冰浴磁力搅拌，再加入过硫酸铵水溶液引发共聚合反应，最后经由高温处理一步制备具有单分散特性且富有氧空位结构的球形复合碳‑氧化锡结构复合材料。本发明专利技术根据锂电池负极材料充放电循环中的特点，设计制备碳层和氧化锡共混多孔复合球状结构，基本一致呈现单分散性，有利于消除电极材料的极化，同时氧化锡和碳材料的均匀复合有利于减小或降低电极材料的体积效应，加上其丰富的氧空位以及均匀多孔结构，可有效地改进电极材料的电化学性能。

A High Performance Porous Carbon-Tin Oxide Monodispersed Composite Ball Anode Material and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a high-performance porous Carbon-Tin oxide monodisperse composite spherical negative electrode material and its preparation method and application. By adding P123, monodisperse SiO 2 and SnCl 2 to the aqueous solution of pyrrole or aniline monomer, magnetic stirring in ice bath, then adding ammonium persulfate aqueous solution to initiate copolymerization reaction, and finally one-step preparation of monodisperse and oxygen-rich vacancies through high temperature treatment. Spherical composite Carbon-Tin oxide structural composites with structure. According to the characteristics of charging and discharging cycle of lithium battery anode material, the porous composite spherical structure of carbon layer and tin oxide is designed and prepared, which is uniformly monodisperse and is beneficial to eliminating polarization of electrode material. Meanwhile, the uniform composite of tin oxide and carbon material is beneficial to reducing or reducing the volume effect of electrode material, together with its abundant oxygen vacancies and uniform porous structure. It can effectively improve the electrochemical performance of electrode materials.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂/钠离子电池负极材料
，具体涉及一种高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
锂/钠离子电池具有开路电压高、能量密度大、使用寿命长、无记忆效果、少污染以及自放电率小等优点，它在总体性能上优于其它传统二次电池，一致被认为是各种便携式电子设备及电动汽车用最为理想的电源。传统锂/钠离子电池负极材料石墨虽然循环稳定性好以及性价比较高，但是由于其充放电比容量较低，体积比容量更是没有优势，难以满足动力系统特别是电动车及混合电动车对电池高容量化的要求。因此开发具有高比容量、高充放电效率、长循环寿命的新型锂/钠离子电池负极材料极具迫切性。在新型非碳负极材料的研究中，金属氧化物材料因具有较高的理论嵌锂容量而越来越受瞩目。这些高容量的负极材料若能达到实用化程度，必将使锂/钠离子电池的应用范围大大拓宽。二氧化锡是一种重要的半导体氧化物材料，因其具有独特的光电性能和气敏性能，化学稳定性好，使其在敏化太阳能电池、传感器、光催化、锂离子电池负极材料等领域具有广泛的应用。与其他金属氧化物相比，纳米S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能多孔碳‑氧化锡单分散复合球负极材料的制备方法，其特征在于，通过在吡咯或苯胺单体的溶液中加入P123、SnCl2后冰浴磁力搅拌，加入单分散的SiO2作为成核剂和造孔剂，再加入过硫酸铵水溶液引发共聚合反应，最后经由高温处理一步制备具有单分散特性且富有氧空位结构的球形复合碳‑氧化锡结构复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料的制备方法，其特征在于，通过在吡咯或苯胺单体的溶液中加入P123、SnCl2后冰浴磁力搅拌，加入单分散的SiO2作为成核剂和造孔剂，再加入过硫酸铵水溶液引发共聚合反应，最后经由高温处理一步制备具有单分散特性且富有氧空位结构的球形复合碳-氧化锡结构复合材料。2.根据权利要求1所述的高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）将吡咯或苯胺分散在去离子水中，超声搅拌分散均匀，加入P123和单分散的SiO2超声搅拌分散至完全溶解；（2）在上述混合的水溶液中，加入SnCl2，超声搅拌15min；然后开始冰浴磁力搅拌20min；超声分散，搅拌均匀；（3）另配制过硫酸铵水溶液，将之倒入上述溶液中，冰浴12h；反应结束后抽滤，用去离子水洗干净，70℃真空干燥3～5h，制备得到前驱体单分散复合球；（4）将步骤（3）得的复合物在保护气下高温处理，用HF酸处理制备得到高性能多孔-中空复合负极材料。3.根据权利要求2所述的高性能多孔碳-氧化锡单分散复合球负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中吡咯或苯胺与水的体积比为1：500-1000；P123与水的质量比为1：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文惠，岳鹿，浦旭清，沈超，周旭聪，冉雪凯，徐琪，关荣锋，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32