[发明专利]锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备Sn纳米球：将聚乙烯吡咯烷酮和聚2-乙基-2-恶唑啉溶解在三甘醇中，在惰性气体下加热到140-180℃，再滴加SnCl₂溶液，10-15min后滴加NaBH₄溶液，反应15-20min后停止，溶液用乙醇清洗数次后，60-80℃下真空干燥6-8小时，得到Sn纳米球；

2)制备Sn/SiO₂纳米复合粒子：将步骤1)制备的Sn纳米球加入乙醇中，再加蒸馏水后超声，在磁力搅拌下加入NH₃·H₂O，最后加入正硅酸乙酯，得到Sn/SiO₂纳米复合粒子；

3)制备Sn/SiO₂/C纳米复合材料：将上述合成的Sn/SiO₂纳米复合粒子溶于蒸馏水中，之后加入葡萄糖和聚乙烯吡咯烷酮溶解，再加乙醇，在160-180℃下反应6小时，将所得棕色液体在水中清洗数遍，然后用乙醇清洗几遍，60-80℃下真空干燥6-8小时，得到Sn/SiO₂/C纳米复合材料；

4)制备摇铃结构Sn/C复合材料：将Sn/SiO₂/C纳米复合材料，加入到碳酸钠溶液中反应30-40min，离心分离，先用蒸馏水清洗3次，再用乙醇清洗3次，60-80℃下真空干燥6-8小时，得到摇铃结构Sn/C复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的制备Sn纳米球步骤中，聚乙烯吡咯烷酮、聚2-乙基-2-恶唑啉、SnCl₂、NaBH₄的质量比范围为(6-6.2):(2.2-2.5):1:2；

所述的三甘醇与聚乙烯吡咯烷酮的质量比范围为1:(60.5-63)。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，所述的SnCl₂溶液以三甘醇为溶剂，其浓度范围为0.03-0.05g/mL，所述的NaBH₄溶液以三甘醇为溶剂，其浓度范围为0.01-0.03g/mL。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的制备Sn/SiO₂纳米复合粒子步骤中，所述的Sn纳米球与正硅酸乙酯的质量比范围为3:(4-16)。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的制备Sn/SiO₂纳米复合粒子步骤中，所述的Sn纳米球、乙醇、蒸馏水、NH₃·H₂O的质量比范围为1:(1052-1315):(133-267):(6-60)。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的制备Sn/SiO₂/C纳米复合材料步骤中，所述的Sn/SiO₂纳米复合粒子、葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮的质量比范围为1:(10-16.7):(1-2)。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的制备Sn/SiO₂/C纳米复合材料步骤中，反应过程中，所述的Sn/SiO₂纳米复合粒子、蒸馏水与乙醇的质量比范围为1:(125-150):(19.72-39.45)。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)所述的制备摇铃结构Sn/C复合材料步骤中，所述的Sn/SiO₂/C纳米复合材料与碳酸钠的质量比范围为(1-4.7):(1-2)。

9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池负极用摇铃结构Sn/C复合材料的制备方法，其特征在于，步骤4)所述的制备摇铃结构Sn/C复合材料步骤中，所述的Sn/SiO₂/C纳米复合材料在碳酸钠溶液中的反应温度为60-80℃。