[发明专利]一种ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述复合材料是先将水、四氯化锡、柠檬酸钠、氯化锌、氢氧化钠混合，经水洗、干燥制得羟基锡酸锌粉末，简写为H-ZHS；将H-ZHS超声分散于水溶液中，加入碱进行刻蚀获得空心结构，然后加入多巴胺搅拌，经水洗干燥，所得H-ZnSn(OH)₆@PDA，简写为H-ZHS@PDA；将H-ZHS@PDA与硫脲，在氢气氛围中升温至300～350℃进行硫化，冷却至室温，再将所得H-SnS₂/ZnS@PDA、三氯化锑和无水乙醇在90～120℃进行水热反应，经水洗干燥，然后将所得H-ZnS/SnS₂/Sb₂S₃@PDA在保护气氛中，升温至500～530℃进行碳化，冷却至室温制得。

2.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述水、四氯化锡、柠檬酸钠、氯化锌、氢氧化钠的摩尔比为8：1：1：1：(2～5)。

3.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述H-ZHS的粒径为400～500nm；所述H-ZHS@PDA的粒径为450～550nm；所述H-SnS₂/ZnS@PDA的粒径为500～600nm。

4.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述羟基锡酸锌粉末和多巴胺的摩尔比为1：(2～3)。

5.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述硫化的时间为2～3h，所述碳化的时间为3～5h；所述超声的时间为10～20min。

6.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述保护气氛为氩气，氮气或氦气；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。

7.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述H-ZHS@PDA与硫脲的质量比为1：(12～15)。

8.根据权利要求1所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料，其特征在于，所述H-SnS₂/ZnS@PDA和三氯化锑的摩尔比为2：(2～5)；所述三氯化锑和无水乙醇的摩尔比为1：(10～15)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将水、四氯化锡、柠檬酸钠、氯化锌、氢氧化钠混合，经水洗、干燥制得羟基锡酸锌粉末；

S2.将羟基锡酸锌粉末超声分散于水溶液中，加入碱进行刻蚀获得空心结构，加入多巴胺搅拌，经水洗干燥，所得H-ZnSn(OH)₆@PDA，简写为H-ZHS@PDA；

S3.将H-ZHS@PDA与硫脲，在氢气氛围中升温至300～350℃进行硫化，冷却至室温，得H-SnS₂/ZnS@PDA；

S4.再将所得H-SnS₂/ZnS@PDA、三氯化锑和无水乙醇混合在90～120℃进行水热反应，经水洗干燥，得H-ZnS/SnS₂/Sb₂S₃@PDA；

S5.将所得H-ZnS/SnS₂/Sb₂S₃@PDA在保护气氛中，升温至500～530℃进行碳化，冷却至室温，制得ZnS/SnS/Sb₂S₃@C空心纳米立方体结构复合材料。

10.权利要求1-8任一项所述的ZnS/SnS/三硫化二锑@C空心纳米立方体结构复合材料在锂离子电池中的应用。