[发明专利]一种碳纳米管/SnO2复合材料制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池电极材料制备领域。

背景技术

寻求洁净和可再生的新资源一直使人们梦寐以求的目标，随着电子器件的小型化，有电池驱动的便携式电子产品异彩纷呈，这对小型化学电源提出了更高的要求，因此具有优良性能的新型绿色能源—电化学电容器及在锂电池基础上发展起来的锂离子电池引起了人们的广泛关注，成为国内外研究的热点。

碳纳米管具有纳米尺寸的一维管状结构，比表面积大，化学稳定性好，是电化学容器及锂离子电池的理想电极材料。但碳纳米管的比电容较小，通常采用的提高碳纳米管比电容量的方法为用导电聚合物(如聚吡咯等)或过渡金属氧化物修饰碳纳米管，由于聚合物在实际应用中存在降解的问题，所以聚合物/碳纳米管复合电极循环寿命较短。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有超电容性的碳纳米管/SnO₂复合材料制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种碳纳米管/SnO₂复合材料制备方法，包括碳纳米管纯化和复合材料制备两步骤，所述碳纳米管纯化步骤，将碳纳米管置于140℃烘箱中烘干24h，1g烘干后的碳纳米管加到45mL浓硝酸中超声分散0.5 h，然后在140℃的硅油浴中回流处理6～8h，冷却后过滤、洗涤、直至滤液呈中性，烘干；所述复合材料制备步骤，称量100mgSn粉缓慢溶于50mL7M的硝酸溶液中，得到澄清溶液；将处理好的碳纳米管 (100mg)加入到澄清溶液中，超声分散15min，然后将此悬浮液转移到100mL三口烧瓶中，于120℃硅油浴回流10h，冷却至室温后，产物经水洗、醇洗、真空干燥得到碳纳米管/SnO₂复合材料。

所述碳纳米管为多壁碳纳米管，所述硝酸浓度为65-68%。

本发明具有如下有益效果：

采用该制备方法制备的碳纳米管/SnO₂复合材料，将其制成电极片，以铂电极为对电极，甘汞电极为参比电极，lmol/L的KOH溶液为电解液，复合电极的比电容量为21.31F/g，具有超电容性，具有广泛应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

具体实施例：本发明所述制备过程包括碳纳米管纯化和复合材料制备两步骤，所述碳纳米管纯化步骤，将碳纳米管置于140℃烘箱中烘干24h，1g烘干后的碳纳米管加到45mL浓硝酸中超声分散0.5 h，然后在140℃的硅油浴中回流处理6～8h，冷却后过滤、洗涤、直至滤液呈中性，烘干；所述复合材料制备步骤，称量100mgSn粉缓慢溶于50mL7M的硝酸溶液中，得到澄清溶液；将处理好的碳纳米管 (100mg)加入到澄清溶液中，超声分散15min，然后将此悬浮液转移到100mL三口烧瓶中，于120℃硅油浴回流10h，冷却至室温后，产物经水洗、醇洗、真空干燥得到碳纳米管/SnO₂复合材料。

所述碳纳米管为多壁碳纳米管，所述硝酸浓度为65-68%。

电极材料的制备：将活性物质(制备的复合材料)、乙炔黑、聚四氟乙烯(PTEF)按照8：1：1的量称量，将称量好的样品放入乘有少量乙醇，表面光洁的坩埚中。充分搅拌，使之混和均匀，再将混合物用玻璃棒均匀涂抹在泡沫镍上，涂抹面积为1cm²，在真空干燥箱中，烘干，备用。

将复合粉体制成电极片，以铂电极为对电极，甘汞电极为参比电极，lmol/L的KOH溶液为电解液，对其电容特性进行了研究，复合电极的比电容量为21.31F/g，具有超电容性。

   以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。