纳米球/石墨烯复合材料及其制备方法
纳米球/石墨烯复合材料及其制备方法
【专利说明】-种多孔SnO;纳米球/石墨稀复合材料及其制备方法 -、技术领域
[0001] 本发明属于功能材料技术领域，具体设及多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的制 备。 二、【背景技术】
[0002] 作为一种二维平面结构SP2杂化碳材料，石墨締（Graphene)具有特殊的层状结 构、超高的电子迁移率、超大的比表面积，在许多领域展现了良好的应用前景。理论计算表 明；作为裡电池负极材料，多层石墨締的裡容量超过lOOOmAhg-i，远大于商业化的碳材料。 但石墨締层与层之间靠范德华力结合在一起，在充放电过程中容易发生团聚，导致其容量 衰减特别快。通过石墨締与电化学活性材料（如Sn基材料、过渡金属氧化物等）复合，石 墨締能够提高活性材料的电导率，舒缓电化学活性材料在充放电过程中的体积效应；金属 氧化物具有较高的储裡容量，并能阻止石墨締在充放电过程中的团聚现象。无论是氧化石 墨締（GO)还是还原石墨締（RG0)，其石墨层基面含有大量含氧官能团，也非常有利于与电 化学活性材料的复合。
[0003]作为一种金属氧化物，Sn〇2理论嵌裡容量为781mAhg并且价格低、无毒、易加 工，非常适合用作裡离子电池负极材料，基于对Sn〇2和石墨締良好的物理化学性能的认识， 近年来，有关Sn〇2/石墨締复合电极材料的研究已成热点，理论与实验均表明：设计、构筑 Sn〇2/石墨締复合结构，发挥材料的协同效应，是解决活性材料或石墨締单独作为电极材料 所存在的不足、发展新型负极材料的有效途径。
[0004] 目前，有关Sn〇2/石墨締复合材料合成的策略主要有两类；一类是先制备得到特定 的Sn化结构，再通过与石墨締复合，最后得到复合材料。Lian等预先制备了约6皿左右的 Sn〇2纳米颗粒，然后水热得到SnO2/碳/石墨締S元复合纳米材料，100次循环后容量保持 在499mAhg-i。该种策略的优点是材料形貌、结构易于控制，但过程较为复杂，并且所得的复 合材料抗应变能力较差，在大倍率放电下容量衰退较快。另一策略是直接W GO为载体，利 用GO上的基团吸附锡离子，原位生成复合材料，同时还原GO。Du等采用Sn"原位共还原氧 化石墨的方法直接得到Sn〇2纳米颗粒/石墨締复合材料，SnO2纳米颗粒尺度在5nm左右并 均匀地分布在石墨締表面上，50次循环后可逆容量保持在665mAhg-i。该种方法的优点是过 程较为简化，合成的复合材料组分间结合紧密，电化学性能较好，但合成产物的结构、形貌 不易控制，尤其是复合结构的界面特性较为复杂。由于所采取的合成策略不同，Sn〇2的形 貌，尺寸等也呈现了明显不同的结构特征，进而影响其电化学性能。
[0005] 本发明拟构建多孔Sn〇2纳米球/石墨締，其中多孔SnO2纳米球结构，能极大地提 升材料的接触与吸附等性能。在充放电过程中，纳米球的多孔结构能够适应材料的体积膨 胀和收缩，能够保持电极的完整，同时由于其较大的比表面积，能够与电解液良好接触，提 高裡离子的传输效率。在400mAg4电流密度下50次循环后多孔SnO2纳米球/石墨締电极 的可逆容量保持在921. 5mAhg^i H、
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料及其制备方法，采用一锅 法在水热环境下原位合成尺度为200nm的多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构。
[0007] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[000引本发明的多孔Sn02纳米球/石墨締复合材料，其特点在于：所述多孔SnO2纳米球 /石墨締复合结构的尺寸为150~250皿。
[0009] 本发明的多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的制备方法，其特点在于：通过一锅 法制备所述多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构，具体步骤为：
[0010] 所述的一锅法制备多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合，将30mg氧化石墨締加入由30mL 己醇和3mL水构成的混合液中，超声处理比，离屯、，取上清液；向所述上清液中滴加0. 5mL 的浓盐酸，然后加入0. 25gSnCl2，5&0和0. 28g十二烷基硫酸钢，揽拌至充分溶解，获得混 合溶液；将所述混合溶液超声5-8min，继续揽拌比，然后转移到反应蓋中，并在160°C下反 应12h;然待反应蓋自然冷却至室温后，所得黑色产物经离屯、、冲洗、干燥，得到多孔Sn〇2纳 米球/石墨締复合材料。其中氧化石墨締是通过HummerS法制备。
[0011] 本发明对所得材料进行电化学性能测试的方法是：将制备的活性材料、导电炭黑 和聚偏氣己締（PVD巧按质量比7 : 2 : 1混合后，再加入N-甲基化咯烧酬（NM巧混合制 成均匀的浆料，均匀涂在铜巧上，烘干后，冲成10mm左右的圆形电极片。然后电池W金属裡 作为对电极，隔膜为微孔聚丙締膜（Celgard2300)，组装成扣式电池。电池的恒流充放电测 试在深圳新威多通道电池充放电测试仪上进行。
[0012] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0013] 1、本发明中的原料简单、廉价，使用的溶剂为去离子水与己醇，大大降低了成本；
[0014] 2、本发明水热反应过程简单且反应时间较短，相较于W往制备复合材料的复杂过 程，减少了生产工序和生产设备；
[0015] 3、本发明可W通过一锅法在水热环境下原位合成得到尺度为200nm的多孔花状 Sn〇2纳米球/石墨締符合材料；该种方法过程较为简化，合成的复合材料组分间结合紧密。 四、【附图说明】
[0016] 图1 (a)和图1化）分别为本实施例步骤1所获得的氧化石墨締及本实施例步骤5 所得样品的XRD图；从图中可W看出通过Hummers法合成的氧化石墨的氧化程度很高，W及 在水热环境下经过Sn"还原后的石墨締在11 °处的强烈的衍射峰已经完全消失，取代之的 是Sn〇2。
[0017] 图2为氧化石墨締的阳-SEM图（a)和TEM图化），说明氧化石墨締表面平整光滑， 呈透明薄膜状，片层边缘存在權皱。
[0018] 图3为氧化石墨締的傅里叶变换红外光谱。从图中可W看出，氧化石墨締在3430、 1635和1066cnTi处有3个明显的特征峰，分别对应GO片上的哲基、駿基和环氧基的伸缩振 动。
[0019] 图4为氧化石墨締（图4(a)、化)）与多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料（图4(c)、 (d))的X PS能谱对比。
[0020] 图5为多孔511〇2纳米球/石墨締复合材料的阳-561图，从图中可^看出511〇2纳 米球的尺度大约为150-250nm左右，紧密地结合在石墨締的權皱处。
[0021] 图6为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的TEM图，从图中可W看出纳米球是由 很多细小的Sn〇2纳米晶体组成的。
[0022] 图7为多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的倍率性能图，可W看出在400mAg-i电 流密度下50次循环后多孔Sn〇2纳米球/石墨締电极的可逆容量保持在921. 5mAhg 五、【具体实施方式】
[0023] 本发明多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构材料的具体制备过程如下；
[0024] 1、采用Hummers法制备氧化石墨締；称取2g325目天然鱗片石墨与46血98% 的浓硫酸置于冰浴中，揽拌均匀；分S次向烧杯中加入6g高铺酸钟，揽拌均匀后置于冰箱 冷藏96h;30-35°C下反应化，期间不断揽拌，促使石墨氧化；后向其中加入92mL去离子水， 95°C水浴下反应15min;并滴加3%的双氧水溶液至溶液变为金黄色，抽滤；用1:10的盐酸 洗漆3次；再用水洗漆至抑升至5,超声、离屯、、烘干，得到氧化石墨締。
[0025] 2、溶液配制：将30mg氧化石墨締加入己醇/水混合液（30血/3血）中，超声处理 比，离屯、，取上清液；向其中滴加0. 5血的浓盐酸，加入0. 25gSnCl2 ? 5&0和0. 28g十二烧 基硫酸钢，揽拌至充分溶解，获得混合溶液；将混合溶液超声6min，继续揽拌比，得到混合 均匀的溶液；
[0026] 3、水热装置；不诱钢反应蓋及聚四氣内衬，恒温干燥箱。
[0027] 4、水热反应；将步骤2中混合均匀的溶液转移到50血带聚四氣己締内衬的反应蓋 中，并在160°C下反应12h，然后自然冷却至室温。
[002引 5、分离干燥；用离屯、机分离出黑色产物，并用去离子水和己醇分别冲洗若干次，然 后将产物在60°C恒温干燥箱中干燥化，获得多孔Sn02纳米球/石墨締复合结构样品。
[0029] 形貌结构表征方法；
[0030]a、X射线衍射狂畑）分析；利用D/MAX-2500V型X射线衍射仪对样品进行了X畑 分析，Cu-Ka福射源a=1.5421874A)，扫描范围为10-80°。
[0031]b、场发射扫描电子显微镜（FESEM)分析；将所得的样品超声分散于己醇溶液中， 滴在娃片上，然后在室温下自然惊干。将娃片用导电胶粘贴在沈M样品台上观察样品的形 貌。
[0032] C、透射电子显微镜（TEM)分析；用场发射透射电子显微镜（JEM-2100巧进行了 TEM和HRTEM图像观察。测试TEM时，将样品放入己醇溶液中超声分散，然后用铜网撰取在 电镜下观察其形貌及结构特征。
[0033]t傅里叶红外光谱仪（FTIR)分析；将所得样品在研鉢中磨碎与少量漠化钟粉末 混合后在至少25大气压下压成薄片，然后在红外光谱仪下分析样品分子结构。
[0034]e、X射线光电子能谱仪狂P巧分析：利用ESCALAB250型X光电子能谱仪对样品进 行了XI^S分析。
[0035] 图1 (a)和图1化）分别为步骤1所获得的氧化石墨締及本实施例步骤5所得样品 的XRD图，从图中可W看出通过Hummers法合成的氧化石墨的氧化程度很高，W及在水热环 境下经过Sn"还原后的石墨締在11 °处的强烈的衍射峰已经完全消失，取代之的是SnO2。
[0036] 图2为步骤1氧化石墨締的阳-SEM图（a)和TEM图化），说明氧化石墨締表面平 整光滑，呈透明薄膜状，片层边缘存在權皱。
[0037]图3为氧化石墨締的傅里叶变换红外光谱。从图中可W看出，氧化石墨締在3430、 1635和1066cnTi处有3个明显的特征峰，分别对应GO片上的哲基、駿基和环氧基的伸缩振 动。
[003引图4为氧化石墨締（图4(a)、化)）与多孔Sn02纳米球/石墨締复合材料（图4(c)、 (d))的XPS能谱对比。
[0039] 图5为多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的阳-SEM图。从图中可W看出Sn〇2纳 米球的尺度大约为150-250nm左右，紧密地结合在石墨締的權皱处。
[0040] 图6为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的TEM图，从图中可W看出纳米球是由 很多细小的Sn化纳米晶体组成的。
[0041] 图7为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的倍率性能图，可W看出在400mAg-i电 流密度下50次循环后多孔Sn〇2纳米球/石墨締电极的可逆容量保持在921. 5mAhg-1。
【主权项】
1. 一种多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料，其特征在于：所述多孔SnO2纳米球/石墨 稀复合材料的尺寸为150~250nm〇2. -种权利要求1所述多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料的制备方法，其特征在于： 通过一锅法制备所述多孔SnO2纳米球/石墨烯复合结构，具体步骤为： 将30mg氧化石墨稀加入由30mL乙醇和3mL水构成的混合液中，超声处理lh，离心，取 上清液；向所述上清液中滴加〇. 5mL的浓盐酸，然后加入0. 25gSnCl2 ? 5H20和0. 28g十二 烷基硫酸钠，搅拌至充分溶解，获得混合溶液；将所述混合溶液超声5-8min，继续搅拌lh， 然后转移到反应釜中，并在160°C下反应12h;待反应釜自然冷却至室温后，所得黑色产物 经离心、冲洗、干燥，得到多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种多孔SnO2纳米球/石墨烯复合材料及其制备方法，其特征是先选择天然鳞片石墨结合工艺控制得到二维氧化石墨烯，然后采用一锅法在水热环境下首次原位合成尺度为200nm的多孔SnO2纳米球/石墨烯复合材料。本发明使用的原料廉价，易于操作，并且设备简单、易于工业化生产。
【IPC分类】H01M4/36, H01M4/48, B82Y40/00, H01M4/587, B82Y30/00
【公开号】CN104900859
【申请号】CN201510295327
【发明人】杨友文, 张勇, 程婷, 马东明, 高远皓
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
【专利说明】-种多孔SnO;纳米球/石墨稀复合材料及其制备方法 -、技术领域
[0001] 本发明属于功能材料技术领域，具体设及多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的制 备。 二、【背景技术】
[0002] 作为一种二维平面结构SP2杂化碳材料，石墨締（Graphene)具有特殊的层状结 构、超高的电子迁移率、超大的比表面积，在许多领域展现了良好的应用前景。理论计算表 明；作为裡电池负极材料，多层石墨締的裡容量超过lOOOmAhg-i，远大于商业化的碳材料。 但石墨締层与层之间靠范德华力结合在一起，在充放电过程中容易发生团聚，导致其容量 衰减特别快。通过石墨締与电化学活性材料（如Sn基材料、过渡金属氧化物等）复合，石 墨締能够提高活性材料的电导率，舒缓电化学活性材料在充放电过程中的体积效应；金属 氧化物具有较高的储裡容量，并能阻止石墨締在充放电过程中的团聚现象。无论是氧化石 墨締（GO)还是还原石墨締（RG0)，其石墨层基面含有大量含氧官能团，也非常有利于与电 化学活性材料的复合。
[0003]作为一种金属氧化物，Sn〇2理论嵌裡容量为781mAhg并且价格低、无毒、易加 工，非常适合用作裡离子电池负极材料，基于对Sn〇2和石墨締良好的物理化学性能的认识， 近年来，有关Sn〇2/石墨締复合电极材料的研究已成热点，理论与实验均表明：设计、构筑 Sn〇2/石墨締复合结构，发挥材料的协同效应，是解决活性材料或石墨締单独作为电极材料 所存在的不足、发展新型负极材料的有效途径。
[0004] 目前，有关Sn〇2/石墨締复合材料合成的策略主要有两类；一类是先制备得到特定 的Sn化结构，再通过与石墨締复合，最后得到复合材料。Lian等预先制备了约6皿左右的 Sn〇2纳米颗粒，然后水热得到SnO2/碳/石墨締S元复合纳米材料，100次循环后容量保持 在499mAhg-i。该种策略的优点是材料形貌、结构易于控制，但过程较为复杂，并且所得的复 合材料抗应变能力较差，在大倍率放电下容量衰退较快。另一策略是直接W GO为载体，利 用GO上的基团吸附锡离子，原位生成复合材料，同时还原GO。Du等采用Sn"原位共还原氧 化石墨的方法直接得到Sn〇2纳米颗粒/石墨締复合材料，SnO2纳米颗粒尺度在5nm左右并 均匀地分布在石墨締表面上，50次循环后可逆容量保持在665mAhg-i。该种方法的优点是过 程较为简化，合成的复合材料组分间结合紧密，电化学性能较好，但合成产物的结构、形貌 不易控制，尤其是复合结构的界面特性较为复杂。由于所采取的合成策略不同，Sn〇2的形 貌，尺寸等也呈现了明显不同的结构特征，进而影响其电化学性能。
[0005] 本发明拟构建多孔Sn〇2纳米球/石墨締，其中多孔SnO2纳米球结构，能极大地提 升材料的接触与吸附等性能。在充放电过程中，纳米球的多孔结构能够适应材料的体积膨 胀和收缩，能够保持电极的完整，同时由于其较大的比表面积，能够与电解液良好接触，提 高裡离子的传输效率。在400mAg4电流密度下50次循环后多孔SnO2纳米球/石墨締电极 的可逆容量保持在921. 5mAhg^i H、
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料及其制备方法，采用一锅 法在水热环境下原位合成尺度为200nm的多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构。
[0007] 本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
[000引本发明的多孔Sn02纳米球/石墨締复合材料，其特点在于：所述多孔SnO2纳米球 /石墨締复合结构的尺寸为150~250皿。
[0009] 本发明的多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的制备方法，其特点在于：通过一锅 法制备所述多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构，具体步骤为：
[0010] 所述的一锅法制备多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合，将30mg氧化石墨締加入由30mL 己醇和3mL水构成的混合液中，超声处理比，离屯、，取上清液；向所述上清液中滴加0. 5mL 的浓盐酸，然后加入0. 25gSnCl2，5&0和0. 28g十二烷基硫酸钢，揽拌至充分溶解，获得混 合溶液；将所述混合溶液超声5-8min，继续揽拌比，然后转移到反应蓋中，并在160°C下反 应12h;然待反应蓋自然冷却至室温后，所得黑色产物经离屯、、冲洗、干燥，得到多孔Sn〇2纳 米球/石墨締复合材料。其中氧化石墨締是通过HummerS法制备。
[0011] 本发明对所得材料进行电化学性能测试的方法是：将制备的活性材料、导电炭黑 和聚偏氣己締（PVD巧按质量比7 : 2 : 1混合后，再加入N-甲基化咯烧酬（NM巧混合制 成均匀的浆料，均匀涂在铜巧上，烘干后，冲成10mm左右的圆形电极片。然后电池W金属裡 作为对电极，隔膜为微孔聚丙締膜（Celgard2300)，组装成扣式电池。电池的恒流充放电测 试在深圳新威多通道电池充放电测试仪上进行。
[0012] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0013] 1、本发明中的原料简单、廉价，使用的溶剂为去离子水与己醇，大大降低了成本；
[0014] 2、本发明水热反应过程简单且反应时间较短，相较于W往制备复合材料的复杂过 程，减少了生产工序和生产设备；
[0015] 3、本发明可W通过一锅法在水热环境下原位合成得到尺度为200nm的多孔花状 Sn〇2纳米球/石墨締符合材料；该种方法过程较为简化，合成的复合材料组分间结合紧密。 四、【附图说明】
[0016] 图1 (a)和图1化）分别为本实施例步骤1所获得的氧化石墨締及本实施例步骤5 所得样品的XRD图；从图中可W看出通过Hummers法合成的氧化石墨的氧化程度很高，W及 在水热环境下经过Sn"还原后的石墨締在11 °处的强烈的衍射峰已经完全消失，取代之的 是Sn〇2。
[0017] 图2为氧化石墨締的阳-SEM图（a)和TEM图化），说明氧化石墨締表面平整光滑， 呈透明薄膜状，片层边缘存在權皱。
[0018] 图3为氧化石墨締的傅里叶变换红外光谱。从图中可W看出，氧化石墨締在3430、 1635和1066cnTi处有3个明显的特征峰，分别对应GO片上的哲基、駿基和环氧基的伸缩振 动。
[0019] 图4为氧化石墨締（图4(a)、化)）与多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料（图4(c)、 (d))的X PS能谱对比。
[0020] 图5为多孔511〇2纳米球/石墨締复合材料的阳-561图，从图中可^看出511〇2纳 米球的尺度大约为150-250nm左右，紧密地结合在石墨締的權皱处。
[0021] 图6为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的TEM图，从图中可W看出纳米球是由 很多细小的Sn〇2纳米晶体组成的。
[0022] 图7为多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的倍率性能图，可W看出在400mAg-i电 流密度下50次循环后多孔Sn〇2纳米球/石墨締电极的可逆容量保持在921. 5mAhg 五、【具体实施方式】
[0023] 本发明多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合结构材料的具体制备过程如下；
[0024] 1、采用Hummers法制备氧化石墨締；称取2g325目天然鱗片石墨与46血98% 的浓硫酸置于冰浴中，揽拌均匀；分S次向烧杯中加入6g高铺酸钟，揽拌均匀后置于冰箱 冷藏96h;30-35°C下反应化，期间不断揽拌，促使石墨氧化；后向其中加入92mL去离子水， 95°C水浴下反应15min;并滴加3%的双氧水溶液至溶液变为金黄色，抽滤；用1:10的盐酸 洗漆3次；再用水洗漆至抑升至5,超声、离屯、、烘干，得到氧化石墨締。
[0025] 2、溶液配制：将30mg氧化石墨締加入己醇/水混合液（30血/3血）中，超声处理 比，离屯、，取上清液；向其中滴加0. 5血的浓盐酸，加入0. 25gSnCl2 ? 5&0和0. 28g十二烧 基硫酸钢，揽拌至充分溶解，获得混合溶液；将混合溶液超声6min，继续揽拌比，得到混合 均匀的溶液；
[0026] 3、水热装置；不诱钢反应蓋及聚四氣内衬，恒温干燥箱。
[0027] 4、水热反应；将步骤2中混合均匀的溶液转移到50血带聚四氣己締内衬的反应蓋 中，并在160°C下反应12h，然后自然冷却至室温。
[002引 5、分离干燥；用离屯、机分离出黑色产物，并用去离子水和己醇分别冲洗若干次，然 后将产物在60°C恒温干燥箱中干燥化，获得多孔Sn02纳米球/石墨締复合结构样品。
[0029] 形貌结构表征方法；
[0030]a、X射线衍射狂畑）分析；利用D/MAX-2500V型X射线衍射仪对样品进行了X畑 分析，Cu-Ka福射源a=1.5421874A)，扫描范围为10-80°。
[0031]b、场发射扫描电子显微镜（FESEM)分析；将所得的样品超声分散于己醇溶液中， 滴在娃片上，然后在室温下自然惊干。将娃片用导电胶粘贴在沈M样品台上观察样品的形 貌。
[0032] C、透射电子显微镜（TEM)分析；用场发射透射电子显微镜（JEM-2100巧进行了 TEM和HRTEM图像观察。测试TEM时，将样品放入己醇溶液中超声分散，然后用铜网撰取在 电镜下观察其形貌及结构特征。
[0033]t傅里叶红外光谱仪（FTIR)分析；将所得样品在研鉢中磨碎与少量漠化钟粉末 混合后在至少25大气压下压成薄片，然后在红外光谱仪下分析样品分子结构。
[0034]e、X射线光电子能谱仪狂P巧分析：利用ESCALAB250型X光电子能谱仪对样品进 行了XI^S分析。
[0035] 图1 (a)和图1化）分别为步骤1所获得的氧化石墨締及本实施例步骤5所得样品 的XRD图，从图中可W看出通过Hummers法合成的氧化石墨的氧化程度很高，W及在水热环 境下经过Sn"还原后的石墨締在11 °处的强烈的衍射峰已经完全消失，取代之的是SnO2。
[0036] 图2为步骤1氧化石墨締的阳-SEM图（a)和TEM图化），说明氧化石墨締表面平 整光滑，呈透明薄膜状，片层边缘存在權皱。
[0037]图3为氧化石墨締的傅里叶变换红外光谱。从图中可W看出，氧化石墨締在3430、 1635和1066cnTi处有3个明显的特征峰，分别对应GO片上的哲基、駿基和环氧基的伸缩振 动。
[003引图4为氧化石墨締（图4(a)、化)）与多孔Sn02纳米球/石墨締复合材料（图4(c)、 (d))的XPS能谱对比。
[0039] 图5为多孔Sn〇2纳米球/石墨締复合材料的阳-SEM图。从图中可W看出Sn〇2纳 米球的尺度大约为150-250nm左右，紧密地结合在石墨締的權皱处。
[0040] 图6为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的TEM图，从图中可W看出纳米球是由 很多细小的Sn化纳米晶体组成的。
[0041] 图7为多孔Sn化纳米球/石墨締复合材料的倍率性能图，可W看出在400mAg-i电 流密度下50次循环后多孔Sn〇2纳米球/石墨締电极的可逆容量保持在921. 5mAhg-1。
【主权项】
1. 一种多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料，其特征在于：所述多孔SnO2纳米球/石墨 稀复合材料的尺寸为150~250nm〇2. -种权利要求1所述多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料的制备方法，其特征在于： 通过一锅法制备所述多孔SnO2纳米球/石墨烯复合结构，具体步骤为： 将30mg氧化石墨稀加入由30mL乙醇和3mL水构成的混合液中，超声处理lh，离心，取 上清液；向所述上清液中滴加〇. 5mL的浓盐酸，然后加入0. 25gSnCl2 ? 5H20和0. 28g十二 烷基硫酸钠，搅拌至充分溶解，获得混合溶液；将所述混合溶液超声5-8min，继续搅拌lh， 然后转移到反应釜中，并在160°C下反应12h;待反应釜自然冷却至室温后，所得黑色产物 经离心、冲洗、干燥，得到多孔SnO2纳米球/石墨稀复合材料。
【专利摘要】本发明公开了一种多孔SnO2纳米球/石墨烯复合材料及其制备方法，其特征是先选择天然鳞片石墨结合工艺控制得到二维氧化石墨烯，然后采用一锅法在水热环境下首次原位合成尺度为200nm的多孔SnO2纳米球/石墨烯复合材料。本发明使用的原料廉价，易于操作，并且设备简单、易于工业化生产。
【IPC分类】H01M4/36, H01M4/48, B82Y40/00, H01M4/587, B82Y30/00
【公开号】CN104900859
【申请号】CN201510295327
【发明人】杨友文, 张勇, 程婷, 马东明, 高远皓
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月1日
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