[发明专利]一种具有分级结构的SnO2纳米晶须/纳米颗粒复合簇团及其应用

权利要求书

1.一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于分级结构由纳米晶须、纳米颗粒和非晶碳三部分组成，非晶碳组分包覆在纳米晶须、纳米颗粒的SnO₂簇团最外层；其中纳米晶须为沿(211)晶面取向生长而成；由以下方法制备得到：

步骤(1)、将Sn源化合物和表面活性剂溶于去离子水中，在磁力搅拌的条件下，配制成溶液A；

表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、直链烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(AESA)中的一种；

步骤(2)、取用一定量的溶液A，在磁力搅拌的条件下，向溶液中缓慢滴加氨水，形成溶液B；

步骤(3)、取100ml溶液B装入到微波水热反应器(Sineo UWave-2000)中，对反应器进行封盖，控制磁力搅拌转速为180～300r/min，反应温度为150～180℃，反应时间为3～5min；

步骤(4)、向步骤(3)获得的产物中直接投入有机碳源，待完全溶解后将微波水热反应器进行封盖，控制磁力搅拌转速为180～300r/min，反应温度为150～180℃，反应时间为3～5min，之后关闭反应装置；

步骤(5)、将步骤(4)获得的溶液进行离心分离(5000～7000rpm,5～10min),倾去上层澄清液体后将所得沉淀物置于烘箱中，50～80℃真空干燥12～16h；获得的干燥粉末置于管式炉中，在氩气保护的环境下400～500℃热处理3～4h,得到具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团。

2.如权利要求1所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(1)Sn源化合物包括SnCl₂、SnCl₄、SnSO₄、Sn(NO₃)₂及其掺入微量金属离子后的Sn源化合物。

3.如权利要求1或2所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(1)Sn源化合物在溶液A中的浓度为0.1～0.4mol/L；表面活性剂在溶液A中的浓度为1～3g/L。

4.如权利要求1至3中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(2)取用的溶液A与氨水的体积比为10:1～10:3。

5.如权利要求1至4中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(2)氨水的质量浓度为15～25％。

6.如权利要求1至5中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(4)有机碳源为葡萄糖、柠檬酸、蔗糖、醋酸纤维素中的一种或多种。

7.如权利要求1至6中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(4)有机碳源在反应液中的投入量为0.5～1g。

8.如权利要求1至7中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，其特征在于步骤(5)离心条件参数为5000～7000rpm,5～10min。

9.如权利要求1至9中任一所述的一种具有分级结构的SnO₂纳米晶须/纳米颗粒复合簇团，在作为钠离子电池负极材料的应用。