【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种二维纳米花包覆锡及其制备方法和应用技术,属于锡基材料。
技术介绍
1、在过去的几年来，由于传统化石能源，如煤炭、石油等的大量开采，导致环境污染问题日益严重。此外，化石能源正逐渐走向枯竭。太阳能、地热能、风能、海洋能等新型能源。锂离子电池由于其高能量密度、高电压、长循环稳定性、低自放电和环境友好等优势，被大量应用于各个领域中，包括移动电子设备、动力汽车、甚至军工、航空航天等重要领域，成为了储能装置中的主力军。
2、如今，电化学储能装置的小型化已成为发展趋势，需要尽可能多地在有限的体积内存储更多的能量。然而，目前商用负极石墨的理论比容量较低(372mah g-1)。金属锡单质，具有较高的理论容量(847mah g-1)，是极具发展潜力的下一代负极材料。然而，在充放电过程中，锂离子嵌入脱出过程中导致的体积膨胀(>300％)，甚至从集流体上脱落失去活性，同时缓慢的锂离子动力学性能严重限制了其循环稳定性。目前，解决金属锡的体积膨胀和锂离子快速扩散的最有效方法是将锡颗粒纳米化。这可以有效地缓冲sn纳米颗粒的体积膨胀。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服锡作为锂离子电池负极材料时在充放电过程中发生严重体积膨胀、进而粉化脱落导致性能迅速衰减的问题，提供一种二维纳米花包覆锡材料。
2、本专利技术的目的是提供一种二维纳米花包覆锡材料的制备方法。
3、本专利技术另一目的是提供上述方法制备的二维纳米花包覆锡材料。
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5、本专利技术上述目的是通过以下技术方案予以实现：
6、一种二维纳米花包覆锡的制备方法，是通过水热方式将锡分散至水中，在水热条件下反应制得。本专利技术工艺简单，成本较低、重复性好和良好的操作性，所制备的材料具有二维的表面结构，能够解决锡在充放电过程体积膨胀导致材料粉化脱落的问题，在锂离子电池中可规模化应用。
7、具体地，上述二维纳米花包覆锡的制备方法，包括如下步骤：
8、一种二维纳米花包覆锡的制备方法，包括如下具体步骤：
9、s1.将商业锡搅拌和超声分散至的去离子水中，得到分散液；
10、s2.称取s1中所得分散液转移至反应釜中，温度范围为150～200℃，保温时间为6～48h，进行水热反应，待其自然冷却，得到水热反应后的产物；
11、s3.将s2中水热反应所得的产物进行抽滤、洗涤、冷冻干燥，最终得到二维纳米花包覆锡材料。
12、所述步骤s1中锡颗粒尺寸在10-60um；
13、所述步骤s1中的锡分散液的浓度在1～10mg ml-1；
14、另外，上述方法制备的二维纳米花包覆锡及其在锂离子电池中的应用也在本专利技术的保护范围之内。
15、本专利技术采用水热方式，锡颗粒在高温高压下，表面部分发生氧化生成锡的氧化物，进而在锡颗粒上形成二维纳米化，通过控制水热反映的时间和温度，进而可以控制锡表面的二维结构的厚度，使锡形成二维纳米花包覆锡颗粒，表面纳米片尺寸在10～200nm。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、1.本专利技术制备出二维纳米花包覆的锡，能够有效缓冲锡作为锂离子电池负极材料时合金化过程的体积变化，进而提高锂离子电池的循环寿命和容量。
18、2.本制备工艺简单易行、成本低、便于规模化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中锡颗粒尺寸在10-60微米。
3.根据权利要求1所述的二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的锡分散液的浓度在1～10mg ml-1。
4.一种由权利要求1-3任一项所述的二维纳米花包覆锡的制备方法制备的二维纳米花包覆锡材料，其特征在于，采用水热方式，锡颗粒在高温高压下，表面部分发生氧化生成锡的氧化物，进而在锡颗粒上形成二维纳米化，通过控制水热反映的时间和温度，进而控制锡表面的二维结构的厚度，使锡形成二维纳米花包覆锡颗粒，表面纳米片尺寸在10～200nm。
5.权利要求4所述的二维纳米花包覆锡材料在锂离子电池领域中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中锡颗粒尺寸在10-60微米。
3.根据权利要求1所述的二维纳米花包覆锡的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中的锡分散液的浓度在1～10mg ml-1。
4.一种由权利要求1-3任一项所述的...
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