一种铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球及其制备方法，所述铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球具有双壳层空心球结构，内壳层为铁掺杂的氧化锡层，外壳层为碳层。其制备方法如下：将二氧化硅微球加入去离子水中超声分散均匀，在搅拌条件下依次加入葡萄糖，二水合氯化亚锡，硝酸铁溶液，搅拌均匀，最后加入氟化铵，搅拌均匀后将所得混合液倒入反应釜中进行水热反应，反应结束后将所得产物洗涤、烘干再进行煅烧，得到铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球。本发明专利技术提供的铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球比表面积大，为离子提供了更多的位置，提高电解质离子的储存和快速迁离能力，而且结构稳定性强，作为负极材料制备得到的电池比容量高，循环使用寿命长。用寿命长。用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球及其制备方法


[0001]本专利技术属于微胶囊或微球的制造
，具体涉及一种铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，电池领域对电极材料的性能要求也越来越高。氧化锡由于其较高理论比容量，价格低廉且无毒性成为负极材料方面研究的热门方向。但是纯氧化锡在充放电过程中容易引起巨大的体积变化效应，导致粉末团聚以及电极粉化，电池循环性能变差。人们采用了很多方法，如对氧化锡材料进行掺杂和表面修饰，将其进行纳米化处理等。采用纳米级的氧化锡一定程度上能减小充放电过程中体积的变化，但是，纳米颗粒状的氧化锡表面能量高倾向于聚集，在几次循环反应后，其纳米尺寸优势就会丧失。
[0003]针对这个问题，本申请人设计出结构更为复杂的氧化锡空心球，空心球体的尺寸一般从几百纳米到几微米不等，分散性良好，不容易聚集。同时将其与碳材料进行复合，制备出氧化锡@碳双壳层空心球结构。其中，碳具有较高的比表面积，良好的导电性和稳定性，很好的起到了结构支撑的作用，这种纳米级中空结构的材料，具有高容量，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球，其特征在于，所述铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球具有双壳层空心球结构，内壳层为铁掺杂的氧化锡层，外壳层为碳层。2.根据权利要求1所述的铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球，其特征在于，所述铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球内径为160～250nm，内壳层和外壳层总厚度为10～25nm。3.根据权利要求1所述的铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球，其特征在于，所述内壳层中铁元素与锡元素的摩尔比为1～4：100。4.一种权利要求1
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3任一项所述的铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)二氧化硅微球的制备：将浓氨水溶液与去离子水混合，再向所得混合液中加入无水乙醇，超声分散均匀，然后缓慢滴入正硅酸乙酯，持续搅拌4～6h得到乳白色反应液，将所得产物分别用无水乙醇和去离子水离心洗涤再烘干得到白色粉末状的二氧化硅微球；2)铁惨杂氧化锡@碳双壳层空心球的制备：以步骤1)所制备的二氧化硅微球作为模板，将二氧化硅微球加入去离子水中并超声分散均匀，得到二氧化硅微球分散液，在搅拌条件下，向二氧化硅微球分散液中加入葡萄糖，搅拌使其溶解完全，然后向所得混合液中缓慢加入二水合氯化亚锡，继续搅拌均匀后加入硝酸铁溶液，搅拌均匀，最后加入氟化铵，搅拌均匀后将所得混合液倒入反应釜中进行水热反应，反应结束后将所得产物洗涤、烘干再进行煅烧，得到铁掺杂氧化锡@碳双壳层空心球。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江学良，彭子童，姚楚，游峰，姚军龙，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：