一种单原子锡基复合碳材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供一种单原子锡基复合碳材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将锡盐、酚类物质、醛类物质以及溶剂混合，并进行聚合反应；将所述聚合反应的产物进行固液分离，对所得固体进行炭化处理后得到所述单原子锡基复合碳材料。所述制备方法可以使锡成原子级分散于碳材料基体上，所述单原子锡基复合碳材料用于锂离子电池负极材料时，可以提高锂离子电池的可逆容量以及循环寿命。池的可逆容量以及循环寿命。池的可逆容量以及循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种单原子锡基复合碳材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于复合材料领域，涉及一种复合碳材料，尤其涉及一种单原子锡基复合碳材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]锂离子电池已广泛应用在日常生活的诸多领域，如3C产品、电动交通工具等。以石墨负极为代表的传统负极材料已无法满足更高的能量密度需求，因此开发具有更高容量密度的新型负极材料是十分必要的。锡基负极材料具有高达994mAh g
‑1的理论容量和合适的工作电压(～0.6V vs.Li/Li
+
)，引起人们的广泛关注。但是在嵌锂过程中锡颗粒会产生巨大的体积膨胀，进而造成颗粒破碎、电极结构粉化与脱落、与集流体失去电接触等一系列问题，表现出容量的快速衰减，甚至还会造成电池安全问题。同时单质锡材料的导电性较差，影响其倍率性能。上述问题严重限制了锡基负极材料的发展。
[0003]锡/碳复合策略被认为是一种可以有效缓解锡基材料体积膨胀和导电性差等问题的方法。CN112794305A公开了一种空心炭纳米球限域锡纳米簇复合材料的制备方法，利用聚合反应将锡纳米簇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子锡基复合碳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将锡盐、酚类物质、醛类物质以及溶剂混合，并进行聚合反应；将所述聚合反应的产物进行固液分离，对所得固体进行炭化处理后得到所述单原子锡基复合碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锡盐包括硫酸亚锡、氯化亚锡或四氯化锡中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酚类物质包括苯酚、氨基苯酚或硝基苯酚中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述醛类物质包括甲醛、丙醛、丁醛或戊醛中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述溶剂为水。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述锡盐与所述酚类物质和醛类物质的总质量的质量比为1:5～100，优选为1:5～20；优选地，所述锡盐与所述溶剂的质量体积比为1:0.2～4.0mg/mL。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为10～35℃；优选地，所述聚合反应的时间为0.5～6h，优选为3～6h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述固液分离包括常压过滤、抽滤或离心中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述固液分离后对得到的固体进行干燥。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏发兵，李琼光，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
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