[發明專利]一種二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法、產品及應用

有效

• 申請號: 201410019983.3
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103746099A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 黃建國;王夢亞;賈冬玲;張先林;沈鳴
• 申請（專利權）人: 江蘇華盛精化工股份有限公司;浙江大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，以錫酸四異丙酯為前體物，天然纖維素為模板和碳源，首先經溶膠-凝膠法在天然纖維素表面沉積二氧化錫薄膜，再經惰性氣體保護下煅燒得到所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料。

2.如權利要求1所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述天然纖維素在使用前經預處理，具體為：所述的天然纖維素經乙醇清洗、抽濾后待用。

3.如權利要求2所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述天然纖維素為定量濾紙或脫脂棉。

4.如權利要求3所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述天然纖維素為定量濾紙。

5.如權利要求2所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述溶膠-凝膠法在天然纖維素表面沉積納米層的二氧化錫薄膜的具體步驟為：

（1）將錫酸四異丙酯與異丙醇/甲醇混合液混合，配置錫酸四異丙酯溶液，并加熱至40～60℃待用；

所述錫酸四異丙酯溶液的濃度為5～20mM；

（2）將預處理后的天然纖維素浸漬在所述的錫酸四異丙酯溶液中，保持液面高于天然纖維素的上表面，靜置沉積；

（3）沉積后的天然纖維素先經40～60℃的異丙醇/甲醇混合液洗滌至少3次，再經40～60℃的純水潤洗至少3次后，靜置水解；

（4）重復步驟（2）～（3）的過程10～20次后，再經抽濾、干燥處理。

6.如權利要求5所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述的天然纖維素的預處理與二氧化錫薄膜的沉積過程均在抽濾裝置中進行，具體為：

（1）天然纖維素的預處理：將天然纖維素置于抽濾裝置中，用乙醇清洗至少3次，真空抽濾后仍置于抽濾裝置中待用；

（2）在天然纖維素纖維表面沉積納米級的二氧化錫薄膜：向抽濾裝置中加入所述的錫酸四異丙酯溶液，抽濾溶液至液面高于天然纖維素的上表面，使溶液浸潤天然纖維素，并靜置沉積；用40～60℃的異丙醇/甲醇混合溶液洗去多余的錫酸四異丙酯溶液；再用40～60℃的純水潤洗后，靜置水解；循環沉積、水解過程10～20次。

7.如權利要求6所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述的異丙醇/甲醇混合液的體積比為1:1，錫酸四異丙酯溶液的濃度為10mM。

8.如權利要求7所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料的制備方法，其特征在于，所述煅燒條件為：煅燒溫度400～500℃，煅燒時間5～10h，升溫速率為1～5℃/min。

9.一種如權利要求1～8任一權利要求所述的制備方法得到的二氧化錫包裹的碳纖維材料。

10.一種如權利要求9所述的二氧化錫包裹的碳纖維材料在鋰離子電池中的應用。