[发明专利]一种钠离子电池负极材料不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构的制备及其应用

说明书

一种钠离子电池负极材料不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构的制备及其应用，将氢氧化钠溶于去离子水中得溶液A；向溶液A中加入氯化锡得溶液B；向溶液B中加入氟化铵得溶液或乳浊液C；将溶液C转移至水热反应釜，将预先清洗干净的不锈钢网置于溶液C中进行水热反应，反应结束后冷却，一定温度下干燥得不锈钢网负载氧化锡纳米结构；将不锈钢网负载氧化锡纳米结构置于有机溶液中，反应得不锈钢网负载有机物包覆氧化锡纳米结构；将不锈钢网负载有机物包覆氧化锡纳米结构置于管式炉中反应得不锈钢网负载碳包覆氧化锡纳米结构；本发明提高了钠离子电池的充放电量、倍率性能和循环性能。

技术领域

本发明涉及二次动力电池材料技术领域，特别涉及一种钠离子电池负极材料不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构的制备及其应用。

背景技术

石油、天然气和煤不是取之不尽，用之不竭的能源，并且化石燃料燃烧排放的气体会带来严重的全球环境问题。此外，长期依赖不可再生资源进口会威胁到国家安全。因此世界各国都在寻找新的、清洁的、绿色的可替代能源，以及能量转换和储存体系。其中化学电源是最重要的研究方向之一，锂离子电池就是伴随着金属二次电池发展起来的一种新型的化学电源。但是锂元素价格昂贵且地壳中含量少，随着锂离子电池应用的增多，锂的需求量也大大增加。因此需要开发其它动力碱金属离子电池。

钠元素在元素周期表中位于锂元素正下方，与锂有着相似的物理化学性质，且钠是地壳中储量第六丰富的元素，分布广泛，因此发展大规模储能应用的钠离子电池技术具有重要的战略意义。钠离子电池的原料广泛，价格便宜，目前已成为新型电池储能技术的热点。钠离子半径(0.98)大于锂离子半径(0.69)，使得在充放电过程中钠离子扩散所需克服的势垒更大，从而使扩散速率大大降低，故需要寻找合适的电池负极储钠材料。目前，正在研究的钠离子负极材料主要有碳材料、转化类材料等。转化类材料大多是氧化物材料，没有其对应的金属导电率高，同时在单一碳包覆纳米结构材料中钠离子的嵌入与脱出发生体积膨胀比氧化物小。因此提高了钠离子电池首次充放电量、循环稳定性和导电率。

不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构作为一种新型钠离子电池负极活性材料，其制备方法及相关研究工作目前还未见报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钠离子电池负极材料不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构的制备及其应用，本发明增强了钠离子电池的导电性能，同时省去了调制浆料及涂片工艺，避免使用粘结剂影响电池的性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种钠离子电池负极材料不锈钢网负载碳包覆锡纳米结构的制备，包括以下步骤：

步骤一：

按照比例将将0.625g～1.808g氢氧化钠溶于40mL去离子水中得溶液A；

步骤二：

在磁力搅拌下，向上述溶液A中加入氯化锡得溶液B，氢氧化钠与氯化锡的质量比为2:1～4:1；

步骤三：

在磁力搅拌下，向上述溶液B中加入氟化铵得溶液或乳浊液C，氢氧化钠与氟化铵的质量比为12:1～36:1；

步骤四：

将上述溶液C转移至水热反应釜，将预先清洗干净的不锈钢网置于溶液C中，进行水热反应，反应结束后冷却，不锈钢网用去离子水和乙醇清洗，一定温度下干燥，得不锈钢网负载氧化锡纳米结构；

步骤五：

将上述不锈钢网负载氧化锡纳米结构置于有机溶液中，在一定温度下反应一定时间，得不锈钢网负载有机物包覆氧化锡纳米结构；

步骤六：