[發明專利]一種大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料的制備方法有效
| 申請號： | 201410305474.7 | 申請日： | 2014-06-30 |
| 公開（公告）號： | CN104112854A | 公開（公告）日： | 2014-10-22 |
| 發明（設計）人： | 楊合情;田化景;申瓊;王金磊;程麗娟 | 申請（專利權）人： | 陜西師范大學 |
| 主分類號： | H01M4/48 | 分類號： | H01M4/48;B82B3/00 |
| 代理公司： | 西安永生專利代理有限責任公司 61201 | 代理人： | 高雪霞 |
| 地址： | 710062 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 表面積 sno sub 納米 片狀 復合材料 制備 方法 | ||
技術領域
本發明屬于半導體光電子材料技術領域，具體涉及一種大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料的制備方法。
背景技術
二氧化錫(SnO2)是一種重要的寬帶隙半導體材料，禁帶寬度為3.6eV，由于其特殊的電學和光學性質使其在化學傳感、場效應晶體管、染料敏化太陽能電池與鋰離子電池等方面有著廣泛的應用。然而，純的SnO2作為鋰離子電池的負極材料時，充放電過程中會引起大面積的變化與聚合，導致電化學容量減小。因此，人們利用碳與SnO2的復合材料，阻止納米顆粒團聚，緩沖充放電過程中的SnO2體積變化，以提高其穩定性。
Lou等在直徑為240～250nm的SiO2顆粒上生長一層SnO2，得到的SiO2@SnO2微球分散于葡萄糖水溶液中，再在180℃水熱反應3小時，得到產物在惰性氣氛中500℃熱處理4小時，再在堿液中浸泡除去SiO2模板，得到空心SnO2-C復合球狀結構[Adv.Mater.，2009，21：2536-2539]；Wu等用溶膠凝膠法在碳納米管上包覆一層SnO2納米晶，得到的復合電纜結構分散于葡萄糖水溶液中，180℃水熱反應3小時，得到產物在N2氣氛中500℃退火3小時，最終得到碳納米管@SnO2@非晶碳納米電纜結構[J.Phys.Chem.C，2010，114，22535-22538]；Wang等將SnO2膠體懸浮液澆注到多孔氧化鋁模板中，形成SnO2納米管，再將它置于管式爐中，在10％C2H2與90％N2的混合氣氛下650℃保溫3小時，再在6mol/L的NaOH溶液中浸泡除去Al2O3模板，得到的產物130℃真空干燥3小時，最終得到多孔SnO2-C納米管復合結構[Adv.Mater.，2006，18，645-649]。Fan等將SnCl4、尿素、蔗糖與氧化石墨在160℃水熱反應12小時，得到的產物在氬氣中400℃煅燒3小時，最終得到SnO2-C復合結構[J?Solid?State?Electrochem，2013，17：201-208]。上述方法都是采用兩步或兩步以上制備SnO2-C復合材料，操作復雜，制備周期長，且都需要在特殊氣氛中進行。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種在空氣氣氛中用簡單的溶液快速熱反應制備大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料的方法。
解決上述技術問題所采用的技術方案是：：將0.2～5.0mol/L?SnCl4的乙二醇溶液鋪展到清洗干凈的硅片表面，在空氣氣氛中300～550℃保溫5～10分鐘，自然降至室溫，得到大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料。
本發明優選將0.5～1.5mol/L?SnCl4的乙二醇溶液鋪展到清洗干凈的硅片表面，在空氣氣氛中350～450℃保溫5～10分鐘，自然降至室溫，得到大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料。
本發明最佳選擇將0.5mol/L?SnCl4的乙二醇溶液鋪展到清洗干凈的硅片表面，在空氣氣氛中450℃保溫5分鐘，自然降至室溫，得到大比表面積SnO2納米晶/C片狀復合材料。
本發明以乙二醇作為溶劑和燃料，在空氣氣氛中制備成分散在毫米級片狀非晶碳上SnO2納米晶復合材料，該方法操作簡單，不需要特殊的氣氛保護，設備成本低，易于工業化生產，且所制備的SnO2納米晶/C片狀復合材料重復性、一致性好，可望在光催化、吸附、氣敏傳感、鋰離子電池和太陽能電池等應用中體現出增強的性能。
附圖說明
圖1是實施例1制備的SnO2納米晶/C片狀復合材料的XRD圖。
圖2是實施例1制備的SnO2納米晶/C片狀復合材料放大40倍的SEM圖。
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