[发明专利]一种碳化硅包覆铜锡合金纳米粒子复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳化硅包覆铜锡合金纳米粒子复合材料的制备方法，属于电化学技术领域。本发明首先是以合金纳米粒子Cu₆Sn₅为本体，通过NaBH₄还原试剂还原CuCl₂ /SnCl₄溶液，加入苹果酸作为络合剂，有效的抑制合金颗粒的长大，从而得到纳米级的合金粒子，然后以蔗糖、硅酸四乙酯、有机硅为原料合成碳化硅，将碳化硅与纳米合金粒子研磨、高温煅烧之后得到碳化硅包覆合金纳米粒子复合材料，本发明通过将低膨胀系数的碳化硅包覆合金，使得纳米合金粒子在充放电过程中体积变化非常小，解决了纳米粒子的二次团聚，颗粒逐渐长大又发生粉化剥落现象从而降低电极材料的性能的问题，本发明操作简单，易于操作。

主权项

一种碳化硅包覆铜锡合金纳米粒子复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别称取2～3g苹果酸和6～8gNaBH₄加入到盛有500～600mL去离子水的1000mL烧杯中，用180～200W超声波超声震荡5～10min，得到苹果酸/ NaBH₄水溶液；（2）称取2～4gCuCl₂和6～8gSnCl₄加入到盛有200～300mL去离子水的500mL烧杯中，搅拌5～10min溶解，得到CuCl₂/ SnCl₄水溶液，将CuCl₂/ SnCl₄水溶液边搅拌边以5～10mL/min滴加到上述苹果酸/ NaBH₄水溶液中，滴加完毕后搅拌反应30～40min，将反应液过滤，得到滤渣，将滤渣用去离子水洗涤3～5次，将洗涤后的滤渣放入真空干燥箱内，干燥2～3h，得到纳米合金粒子Cu₆Sn₅，备用；（3）称取10～20g蔗糖加入到盛有500～600mL去离子水的1000mL烧杯中，再向烧杯中加依次入20～30g硅酸四乙酯、2～4g有机硅、2～4g苹果酸，水浴控制温度在50～60℃，搅拌反应10～12h，制得碳硅二元溶胶，将溶胶在180～200℃烘箱内干燥12～14h，得到碳化硅；（4）将上述碳化硅和步骤（2）中备用的纳米合金粒子Cu₆Sn₅置于球磨机中以转速400～500r/min研磨5～6h，过200目筛，将研磨得到的粉体放入马弗炉中，在700～800℃下煅烧7～8h，自然冷却至室温，得到碳化硅包覆铜锡合金纳米粒子复合材料。