[发明专利]一种空心碗状碳基金属氧化物复合材料的制备方法

摘要

一种空心碗状碳基金属氧化物复合材料的制备方法，通过沉淀法制备空心碗状金属氧化物复合材料前驱体，经过煅烧碳化得到空心碗状碳基金属氧化物复合储锂活性材料，通过调节模板、金属盐、六次甲基胺与柠檬酸盐之间的配比，制备组成与结构可控的复合物，从而达到电化学性能可控的目的。本发明的特点是采用空心碗状聚苯乙烯微球模板，通过一种普适性的方法制备各种组成的空心碗状碳基金属氧化物复合材料。这种形状的材料不仅保留空心结构材料的所有优点，更重要的解决了空心材料空间利用率低得问题，提高了活性材料的填充密度，极大的提高了体积能量密度，从而提高单个电池的能量密度，容量，循环性能和倍率性能。

主权项

一种空心碗状碳基金属氧化物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：称取空心碗状聚苯乙烯微球放入圆底烧瓶，加入其质量比为1:(10～100)的质量浓度为98％的浓硫酸，超声分散1～60分钟，然后在20～80℃下搅拌反应0～24小时，得到的空心碗状磺化聚苯乙烯微球用乙醇洗涤至中性，干燥备用；所述超声功率为250W；搅拌速度为400r/min；第二步：称取10～500mg步骤一制备的空心碗状磺化聚苯乙烯球，加入到10～100mL的10～100mM的巯基乙酸溶液中，超声分散1～60分钟，所述超声功率为250W；然后依次加入10～1000mg SnCl₂·2H₂O，100～1000mg尿素和0.1～2mL质量浓度37％的盐酸，然后在40～80℃下搅拌反应2～24小时，搅拌速度为400r/m；将得到的产物离心分离，再用乙醇离心清洗1～10次，得到空心碗状二氧化锡复合材料前驱体，干燥备用；第三步：将第二步中的产物在惰性气氛炉中350～800℃煅烧1～12小时，升温速率为0.5～5℃min^‑1；得到的产物即为空心碗状碳基金属氧化物复合材料。