[发明专利]一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料的制备方法和应用

摘要

一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料的制备方法和应用，它涉及一种复合材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有ZnSnO3的比容量低和倍率性能差的问题。方法：一、配制溶液；二、制备反应液；三、制备空心ZnSn(OH)6白色粉末；四、制备中空ZnSnO3微米立方体；五、水热反应；六、煅烧，得到碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料。一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料作为制备锂离子电池负极材料或作为钠离子电池负极材料应用。本发明可获得一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料。

主权项

1.一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料的制备方法，其特征在于一种碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：一、配制溶液：①、将氯化锌与柠檬酸溶解到去离子水中，得到氯化锌和柠檬酸的混合液；步骤一①中所述的氯化锌的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.5g):20mL；步骤一①中所述的柠檬酸的质量与去离子水的体积比为(0.2g～0.5g):20mL；②、将四氯化锡溶解到无水乙醇中，得到四氯化锡溶液；步骤一②中所述的四氯化锡的质量与无水乙醇的体积比为(0.5g～0.9g):10mL；③、将NaOH溶解到去离子水中，得到NaOH溶液；步骤一③中所述的NaOH的质量与去离子水的体积比为(1g～4g):40mL；二、在搅拌速度为1000r/min～1500r/min的条件下将氯化锌和柠檬酸的混合液与四氯化锡溶液混合，再加入NaOH和去离子水，再在搅拌速度为1500r/min～2000r/min下搅拌反应20min～40min，再加入NaOH溶液，再在搅拌速度为1500r/min～2000r/min下搅拌反应0.5h～2h，得到反应液；步骤二中所述的氯化锌和柠檬酸的混合液与四氯化锡溶液的体积比为(15～25):(5～15)；步骤二中所述的NaOH的质量与四氯化锡溶液的体积比为(0.7g～1g):10mL；步骤二中所述的去离子水与四氯化锡溶液的体积比为(40～60):10mL；步骤二中所述的氯化锌和柠檬酸的混合液与NaOH溶液的体积比为(15～25):40；三、在离心速度为3500r/min～4000r/min下将反应液离心，去除上清液，得到反应产物；使用去离子水对反应产物清洗3次～4次，再在温度为70℃～90℃的真空干燥箱中干燥10h～14h，得到空心ZnSn(OH)6白色粉末；四、将空心ZnSn(OH)6白色粉末放入管式炉中，再向管式炉中通入氮气，将管式炉以1℃/min的升温速率从室温升温至450℃～550℃，再在氮气气氛和温度为450℃～550℃下煅烧1h～3h，得到中空ZnSnO3微米立方体；五、将中空ZnSnO3微米立方体和葡萄糖加入去离子水中，再放入水热反应釜中，再将水热反应釜升温至170℃～190℃，再在170℃～190℃下水热反应10h～14h，得到水热反应产物；步骤五中所述的ZnSnO3微米立方体的质量与去离子水的体积比为(0.2g～0.3g):30mL；步骤五中所述的葡萄糖的质量与去离子水的体积比为(0.3g～0.6g):30mL；六、将水热反应产物在温度为70℃～90℃下干燥10h～14h，再放入管式炉中，再向管式炉中通入氩气，再以1℃/min的升温速度将管式炉升温至400℃～500℃，再在氩气气氛和温度为400℃～500℃下煅烧3h～5h，得到碳包覆偏锡酸锌中空微米立方体复合材料。