【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能材料制备，具体涉及一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法和应用。
技术介绍
1、随着经济的快速发展，资源利用与现有能源储量逐渐失衡，能源储量与现实需求之间的矛盾日渐突出。当前能源体系中，煤、石油、天然气等资源消耗量巨大。并且现有不均衡不平衡的能源结构已经给人类赖以生存的家园带来了严重的环境问题，例如气候变暖、臭氧层破坏等。长此以往，将会影响人类的正常生活。为了资源的可持续发展和全球经济的稳步提升，传统的能源已经无法满足人类对能源的需求。因此，迫切需要寻求一种新型储能技术来改善现有的能源问题。
2、目前的储能技术主要包括机械储能和电化学储能等,其中，机械储能是全球装机规模最大、发展最为成熟的储能技术，电化学储能则是应用最为广泛、发展潜力最大的储能技术，也是全球储能开发的研究重点，以铅酸电池、二次锂离子电池等为代表的电化学储能技术已经不断成熟，成本逐步降低，尤其是锂离子电池，由于能量密度高、环境友好等优点，广泛应用于各种电子产品领域，如便携式电子设备及电动交通工具。然而，由于锂资源储量较低且分布不均，使锂离子电池在大规模储能系统的发展与应用中受到了限制。
3、钾离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理且钾资源丰富、分布广泛、价格低廉，因而钾离子电池可以很大程度上弥补锂离子电池因资源紧缺带来的成本缺陷问题，而负极材料是影响钾离子电池电化学性能的重要因素，含sn、sb、bi等元素的合金类负极材料具有比碳负极材料更高的理论容量，是当前研究的热点，二维层状半导体snse因其储量丰富、理论容量高
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法和应用，本专利技术的制备方法成本低、产率高、工艺简单、反应易控，并且按照制备方法制备的复合材料应用于钾离子电池负极时导电性强，电化学性能好。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，包括：
3、s1：将1.3～3.8g的无机锡盐依次加入到20～40ml的乙二醇或丙三醇中，超声分散至完全溶解，得到溶液a；
4、s2：将0.25～1g的硒粉加入到3～6ml的还原性溶剂中，搅拌至完全溶解得到溶液b；再将溶液b逐滴加入到溶液a中并搅拌均匀，得到混合溶液c；
5、s3：将0.03g～0.06g的氧化石墨烯加入到10～20ml的乙二醇或丙三醇中，超声至均匀分散后得到溶液d，将溶液d缓慢加入到混合溶液c中搅拌至混合均匀得到溶液e；
6、s4：将0.2～1.2g表面活性剂加入到混合溶液e中，搅拌后转移到不锈钢反应釜中，在120～200℃下反应12～24h，反应结束后随炉冷却至室温，用乙醇和去离子水反复洗涤、离心，得到前驱体，将得到的前驱体冷冻干燥后进行热处理得到最终产物为sno2/snse/rgo复合物。
7、进一步的，s1中所述无机锡盐为sncl2·2h2o或k2sno3或na2sno3和sncl4·5h2o。
8、进一步的，s2中所述还原性溶剂为水合肼或三乙醇胺。
9、进一步的，s1和s3中所述超声分散的时间分别为10～50min、60～180min。
10、进一步的，s2、s3、s4中所述搅拌均采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为300～600r/min，且搅拌时间分别为20～80min、30～90min、30～90min。
11、进一步的，s4中所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或油酸。
12、进一步的，s4中所述冷冻干燥时间为12～16h。
13、进一步的，s5中所述热处理的条件为高温管式炉内氩气气氛中进行，升温至400～800℃，保温时间为2～5h，再经过10～50min降温至300℃后再缓慢降至室温。
14、本专利技术还提供一种按照上述制备方法制备的一种sno2/snse/rgo复合物，该复合物的微观形貌均一，表现为片状石墨烯上均匀生长着sno2/snse纳米粒子，颗粒尺寸均一，约为10nm。
15、本专利技术还提供上述的sno2/snse/rgo复合物在电化学领域中的应用，所述复合物与粘结剂羧甲基纤维素钠和导电炭黑按照7：2：1均匀研磨混合，再加入去离子水研磨成均匀的浆料，使用涂膜机对其进行涂膜，涂膜完成后放入烘箱中烘干，然后使用切片机将其切成10mm的圆片，制备成钾离子电池负极片。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术通过控制原料添加量及种类、溶剂种类、表面活性剂的添加量、反应温度、反应时间等重要参数，来设计调控产物的形貌、尺寸，并成功制备出形貌均匀的纳米级别的sno2/snse/rgo复合材料，制备方法效率高、制备工艺简单、反应过程易于控制、适合大规模生产制备。
18、(2)本专利技术设计了一种生长在还原氧化石墨烯(rgo)上的sno2/snse纳米粒子异质结构。其中snse材料光电性能优异，原料丰富无毒无害，具有较高的储钾理论比容量，其特殊的二维层状结构以及热电光电性质可以通过元素掺杂和结构复合来调控，更有利于通过结构调控策略来提升其电化学性能。宽禁带半导体二氧化锡(sno2)储量丰富、理论比容量高，其与snse之间存在较大的功函数差(sno2：5.24ev；snse：4.19ev)，使得sno2/snse纳米粒子异质结构的晶格能够互相适应，从而形成较大的内部电场，有效增强sno2/snse内部异质界面的电子迁移，进而增强了导电性。同时，将rgo引入sno2/snse异质结构，由于rgo优越的导电性和大的比表面积，进一步提升了sno2/snse异质结构的外部电荷迁移能力，增强了导电性。除此之外，与rgo的复合能够缓解sno2/snse异质结构的体积膨胀，提高其结构稳定性，进一步提高钾离子电池的循环稳定性，使得复合材料具有良好的电化学性能。本专利技术通过对异质结构进行适当而精确的设计，通过将具有不同功函数的sno2与snse耦合，制备出的sno2/snse纳米粒子异质结构具有优异的界面效应，能够在异质结构内部内置电场的驱动下增强反应动力学和离子/电子运输，作为负极材料的理想结构展现出了优异的电化学性能，并为其他类似材料的制备提供了新的参考。
19、(3)本专利技术制备的sno2/snse/rgo复合物应用于钾离子电池负极材料，经测试其具有较好的电化学性能，在碱金属离子电池中，钾离子电池的优势较为突出，主要原因为，第一，钾元素资源丰富且分布广泛，具有很大的成本优势；第二，钾的标准电极电位较低，意味着同类型结构的钾正极具有更高的电压，从而实现更高能量密度的全电池；第三，钾盐溶液的离子电导率比锂盐和钠盐的都要高很多，意味着钾盐水溶液做电解液可以实现更快的充放电能力；该复合物制作成钾离子负极材料，对于探究并改善snse基复本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S1中所述无机锡盐为SnCl2·2H2O或SnCl4·5H2O或Na2SnO3和SnCl4·5H2O。
3.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S2中所述还原性溶剂为水合肼或三乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S1和S3中所述超声分散的时间分别为10～50min、60～180min。
5.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S2、S3、S4中所述搅拌均采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为300～600r/min，且搅拌时间分别为20～80min、30～90min、30～90min。
6.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S4中所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵或油酸。>
7.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S4中所述冷冻干燥时间为12～16h。
8.根据权利要求1所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物的制备方法，其特征在于：S4中所述热处理的条件为高温管式炉内氩气气氛中进行，升温至400～800℃，保温时间为2～5h，再经过10～50min降温至300℃后再缓慢降至室温。
9.根据权利要求1-8任一项所述制备方法制备的一种SnO2/SnSe/RGO复合物，其特征在于：该复合物的微观形貌均一，表现为片状石墨烯上均匀生长着SnO2/SnSe纳米粒子，纳米粒子的尺寸均一，约为10nm。
10.根据权利要求9所述的一种SnO2/SnSe/RGO复合物在钾离子电池负极材料上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，其特征在于：s1中所述无机锡盐为sncl2·2h2o或sncl4·5h2o或na2sno3和sncl4·5h2o。
3.根据权利要求1所述的一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，其特征在于：s2中所述还原性溶剂为水合肼或三乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，其特征在于：s1和s3中所述超声分散的时间分别为10～50min、60～180min。
5.根据权利要求1所述的一种sno2/snse/rgo复合物的制备方法，其特征在于：s2、s3、s4中所述搅拌均采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速度为300～600r/min，且搅拌时间分别为20～80min、30～90min、30～90min。
【专利技术属性】
技术研发人员：王芳敏，赵玉真，黄剑锋，苗宗成，李嘉胤，宋文琦，董雪，徐树栋，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：
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