[发明专利]一种金属有机骨架衍生的介孔碳包覆锡酸锌纳米棒材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种金属有机骨架衍生的介孔碳包覆锡酸锌纳米棒材料及其制备方法，其可用于锂离子电池的负极材料，介孔碳包覆的锡酸锌纳米棒，其形貌为纳米棒结构，长度为40～70nm，其表面的的介孔孔径分布为4～8nm，碳含量为5～8wt％。本发明的有益效果是：结合一维纳米棒以及介孔碳材料的优势，在作为锂离子电池负极材料时，纳米棒结构减小了晶粒尺寸，极大地缩短了锂离子的传输路径，增加了电极材料表面的活性位点。介孔的碳骨架可以作为锂离子脱嵌反应时的体积膨胀的缓冲层，增大电极材料的比表面，使活性物质与电解液充分接触，从而极大地提高了电化学性能。该方法的工艺简单，成本低廉，有利于市场化推广。

主权项

1.金属有机骨架衍生的介孔碳包覆锡酸锌纳米棒材料的制备方法，包括以下步骤：1)将锌盐和锡盐分别溶于去离子水和乙二胺中，搅拌均匀；2)将步骤1)中两种溶液混合，然后加入一定量的碱性矿化剂，加热搅拌；3)将步骤2)中得到的混合溶液进行水热反应，然后取出自然冷却至室温；4)将步骤3)中所得到的产物进行离心洗涤，干燥，得到锡酸锌纳米棒；5)将步骤4)得到的锡酸锌纳米棒放置于铺有2‑甲基咪唑的培养皿中，将培养皿置于真空条件下加热得到金属有机骨架包覆的锡酸锌；6)将步骤5)得到的金属有机骨架包覆的锡酸锌取出，在惰性气体下进行热处理，得到金属有机骨架衍生的介孔碳包覆的锡酸锌纳米棒。