氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料及其制备方法、应用和以其为宿主的金属锂负极技术

本发明专利技术公开了一种氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料及其制备方法、应用和以其为宿主的金属锂负极。首先通过聚合物辅助液相合成方法，制备氧化亚锡纳米片；然后对石墨烯纳米片进行正电修饰，诱导氧化亚锡与石墨烯于液相环境中交替层叠组装，制备氧化亚锡/石墨烯异质结材料；将该异质结材料均匀涂覆于铜箔集流体上，控制该电极上的锂金属沉积反应，制备锂金属‑异质结复合电极。本发明专利技术获得氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料的具有良好导电性和良好亲锂性，以其为金属锂负极的支撑宿主材料能够实现锂金属的可逆沉积和剥离，并在循环过程中抑制金属锂的体积膨胀及锂枝晶的生长，获得一种高性能的锂离子电池锂金属负极。

【技术实现步骤摘要】
氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料及其制备方法、应用和以其为宿主的金属锂负极
本专利技术属于电池材料领域，具体涉及一种氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料及以该材料为宿主材料的金属锂负极。
技术介绍
金属锂负极作为锂二次电池的负极，凭借着其非常高的比容量(3860mAh/g)和非常低的电极电位(-3.04Vvs标准氢电极)被认为是下一代高比能锂离子电池的终极选择，引起了从工业界到学术界的广泛关注(NatureCommunications，2020，11(1)，1584)。但是在实际应用中，由于锂枝晶的生长会引起与电解质过度的副反应，造成活性锂与电解质的过度消耗导致容量衰减循环不稳定。此外，锂枝晶易刺穿隔膜造成短路引起安全问题(JournalofMaterialsChemistryA,2018，6(33)，16003-16011)。因此，开发能稳定循环的金属锂负极具有重要的现实意义。为了提高金属锂负极的循环稳定性和安全性，添加电解液添加剂(AdvancedFunctionalMaterials，2017，27(10)，1605989)以及引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料，其特征在于，由氧化亚锡与石墨烯复合而成，所述氧化亚锡片与石墨烯片层层堆叠，其中氧化亚锡与与石墨烯的质量比为(1～5):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料，其特征在于，由氧化亚锡与石墨烯复合而成，所述氧化亚锡片与石墨烯片层层堆叠，其中氧化亚锡与与石墨烯的质量比为(1～5):1。


2.一种锂金属-异质结复合电极，其特征在于，以权利要求1所述氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料为基底材料，通过在氧化亚锡/石墨烯异质结极片上沉积金属锂得到。


3.权利要求1所述氧化亚锡/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将SnCl2·2H2O溶解于去离子水中，向所得溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Sn6O4(OH)4悬浮液，然后过滤，超声处理得到褐色沉淀物，经离心、洗涤、干燥后得到SnO，将所得SnO重新分散在去离子水中，得到SnO悬浮液；
(2)将石墨烯分散液滴入聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，过滤，得到聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的石墨烯纳米片，将所得聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的石墨烯纳米片重新分散于去离子水中，得到悬浮液；
(3)将SnO悬浮液滴入聚二烯丙基二甲基氯化铵修饰的石墨烯悬浮液中，搅拌8～12h后，过滤、洗涤、干燥，得到氧化亚锡/石墨烯异质结复合材料。


4.权利要求2所述锂金属-异质结复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将SnCl2·2H2O溶解于去离子水中，向所得溶液中滴加NaOH溶液，生成白色Sn6O4(OH)4悬浮液，然后过滤，超声处理得到褐色沉淀物，经离心、洗涤、干燥后得到SnO，将所得SnO重新分散在去离子水中，得到SnO悬浮液；
(2)将石墨烯分散液滴入聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中，过滤，得到聚二烯丙基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慰，江品娴，陈云贵，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51