一种氧化锡基复合阵列材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种氧化锡基复合阵列材料及其制备方法与应用，制备步骤如下：在金属衬底表面制备氧化锡纳米阵列；利用有机配体的酸性刻蚀支撑阵列材料的金属衬底产生金属离子，使产生的金属离子与有机配体发生配位反应，从而在氧化锡阵列材料表面原位包覆一层金属有机框架化合物（MOF）修饰层；氧化锡阵列@MOF经过特定温度煅烧，MOF转化为碳基质和金属，修饰于氧化锡阵列材料表面起到包覆修饰和电催化的作用。通过上述方式，本发明专利技术提供一种简单高效的有机配体刻蚀金属原位生成MOF包覆修饰层的方法。本发明专利技术一方面利用阵列结构和碳基质包覆的技术，提升氧化锡的电化学结构稳定性；另一方面利用具有催化作用的金属修饰，提高氧化锡电化学转换反应的可逆性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机先进功能纳米材料，特别是涉及一种氧化锡基复合阵列材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、探索应用于储能的高性能电极材料是当今科研领域主要的研究课题之一，它产生了对电池长期寿命和商业所需能量密度以及资源可持续开发和生产成本效益的考虑。正极材料的发展通常受到容量有限的脱/嵌反应机制的限制。相比之下，负极材料得到了高度的发展和改进，因为储存机制多种多样，包括插层型、转换型和合金化型反应，通常有助于提高负极的容量。

2、在众多潜在的锂/钠离子电池负极材料中，基于转换-合金化反应联动的金属化合物备受关注，如锡、锑和锌基化合物，它们比单纯发生转换反应的金属化合物具有更多的电子得失，从而具有更高的比容量。以氧化锡为例，转换-合金化反应的过程如下反应式所述，第一步转换反应产生731 mah g−1的容量，第二步合金化反应的容量贡献为763 mah g−1：

3、转换反应：sno2 + 4li+ + 4e− → sn + 2li2o

4、合金化反应：sn + 4.4li+ + 4.4e− → + li4.4sn

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【技术保护点】

1.氧化锡基复合阵列材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述SnCl4的浓度在0.05～0.1 mol/L之间，所述苯酚钠的浓度在0.75～1.5 mol/L之间，苯酚钠与SnCl4的摩尔比在15:1～20:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述金属衬底包括但不限于含铁衬底、含钴衬底、含镍衬底、含钛衬底或含锰衬底中的一种或者几种；金属衬底的形式可以是金属片、金属箔或泡沫金属衬底等纯金属或合金材料。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述反应温...

【技术特征摘要】

1.氧化锡基复合阵列材料的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述sncl4的浓度在0.05～0.1 mol/l之间，所述苯酚钠的浓度在0.75～1.5 mol/l之间，苯酚钠与sncl4的摩尔比在15:1～20:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述金属衬底包括但不限于含铁衬底、含钴衬底、含镍衬底、含钛衬底或含锰衬底中的一种或者几种；金属衬底的形式可以是金属片、金属箔或泡沫金属衬底等纯金属或合金材料。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中所述反应温度在180~220℃之间，反应时间为12~24小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤二中所述有机配体包括但不限于对苯二甲酸（1,4-苯二甲酸h2bdc）、均苯三甲酸（1,3,5-苯三甲酸h3btc）、2,5-二羟基对苯二甲酸（h4dhtp）等的一种或两种以上混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张颖朦，王斌，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：