[发明专利]一种大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料的制备方法有效
| 申请号： | 201410305474.7 | 申请日： | 2014-06-30 |
| 公开（公告）号： | CN104112854A | 公开（公告）日： | 2014-10-22 |
| 发明（设计）人： | 杨合情;田化景;申琼;王金磊;程丽娟 | 申请（专利权）人： | 陕西师范大学 |
| 主分类号： | H01M4/48 | 分类号： | H01M4/48;B82B3/00 |
| 代理公司： | 西安永生专利代理有限责任公司 61201 | 代理人： | 高雪霞 |
| 地址： | 710062 *** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 表面积 sno sub 纳米 片状 复合材料 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于半导体光电子材料技术领域，具体涉及一种大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料的制备方法。
背景技术
二氧化锡(SnO2)是一种重要的宽带隙半导体材料，禁带宽度为3.6eV，由于其特殊的电学和光学性质使其在化学传感、场效应晶体管、染料敏化太阳能电池与锂离子电池等方面有着广泛的应用。然而，纯的SnO2作为锂离子电池的负极材料时，充放电过程中会引起大面积的变化与聚合，导致电化学容量减小。因此，人们利用碳与SnO2的复合材料，阻止纳米颗粒团聚，缓冲充放电过程中的SnO2体积变化，以提高其稳定性。
Lou等在直径为240～250nm的SiO2颗粒上生长一层SnO2，得到的SiO2@SnO2微球分散于葡萄糖水溶液中，再在180℃水热反应3小时，得到产物在惰性气氛中500℃热处理4小时，再在碱液中浸泡除去SiO2模板，得到空心SnO2-C复合球状结构[Adv.Mater.，2009，21：2536-2539]；Wu等用溶胶凝胶法在碳纳米管上包覆一层SnO2纳米晶，得到的复合电缆结构分散于葡萄糖水溶液中，180℃水热反应3小时，得到产物在N2气氛中500℃退火3小时，最终得到碳纳米管@SnO2@非晶碳纳米电缆结构[J.Phys.Chem.C，2010，114，22535-22538]；Wang等将SnO2胶体悬浮液浇注到多孔氧化铝模板中，形成SnO2纳米管，再将它置于管式炉中，在10％C2H2与90％N2的混合气氛下650℃保温3小时，再在6mol/L的NaOH溶液中浸泡除去Al2O3模板，得到的产物130℃真空干燥3小时，最终得到多孔SnO2-C纳米管复合结构[Adv.Mater.，2006，18，645-649]。Fan等将SnCl4、尿素、蔗糖与氧化石墨在160℃水热反应12小时，得到的产物在氩气中400℃煅烧3小时，最终得到SnO2-C复合结构[J Solid State Electrochem，2013，17：201-208]。上述方法都是采用两步或两步以上制备SnO2-C复合材料，操作复杂，制备周期长，且都需要在特殊气氛中进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种在空气气氛中用简单的溶液快速热反应制备大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料的方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：：将0.2～5.0mol/L SnCl4的乙二醇溶液铺展到清洗干净的硅片表面，在空气气氛中300～550℃保温5～10分钟，自然降至室温，得到大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料。
本发明优选将0.5～1.5mol/L SnCl4的乙二醇溶液铺展到清洗干净的硅片表面，在空气气氛中350～450℃保温5～10分钟，自然降至室温，得到大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料。
本发明最佳选择将0.5mol/L SnCl4的乙二醇溶液铺展到清洗干净的硅片表面，在空气气氛中450℃保温5分钟，自然降至室温，得到大比表面积SnO2纳米晶/C片状复合材料。
本发明以乙二醇作为溶剂和燃料，在空气气氛中制备成分散在毫米级片状非晶碳上SnO2纳米晶复合材料，该方法操作简单，不需要特殊的气氛保护，设备成本低，易于工业化生产，且所制备的SnO2纳米晶/C片状复合材料重复性、一致性好，可望在光催化、吸附、气敏传感、锂离子电池和太阳能电池等应用中体现出增强的性能。
附图说明
图1是实施例1制备的SnO2纳米晶/C片状复合材料的XRD图。
图2是实施例1制备的SnO2纳米晶/C片状复合材料放大40倍的SEM图。
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