[发明专利]一种在不锈钢网负载SnO2/SnS2纳米片钾离子电池负极复合材料的制备方法及应用

说明书

一种在不锈钢网负载SnO₂/SnS₂纳米片钾离子电池负极复合材料的制备方法及应用，将一定质量的氢氧化钠溶于去离子水中得溶液A；在磁力搅拌下，向上述溶液A中加入氯化锡得溶液或乳浊液B；将上述溶液B转移至水热反应釜，同时将预先清洗干净的不锈钢网置于溶液B中，进行水热反应，反应结束后冷却，不锈钢网用去离子水和乙醇清洗，得不锈钢网负载氧化锡纳米结构的前驱体；将上述不锈钢网负载氧化锡纳米结构前驱体置于含有硫源的溶液中，在一定温度下反应一定时间，然后用去离子水和乙醇清洗，在一定温度下干燥得不锈钢网载SnO₂/SnS₂纳米片状结构，本发明增强钾离子电池的导电性能，同时省去了调制浆料及涂片工艺的误差，以及使用粘结剂影响电池的测试的性能。

技术领域

本发明涉及电池材料的技术领域，特别涉及一种在不锈钢网负载SnO₂/SnS₂纳米片钾离子电池负极复合材料的制备方法及应用。

背景技术

电池技术是电动汽车大力推广和发展的门槛，而目前的电池产业正处于铅酸电池和传统锂电池发展均遇瓶颈的时刻，且锂的存储量较少，价格较高。因此同一组族的金属钾受到了科研工作者的关注。

SnO₂是一种重要的电池负极材料，它具有783Amh·g^-1的理论容量，是商业化碳负极材料理论容量的2倍多，较之于其他氧化物半导体材料具有高电导率以及较高电子迁移率(大约100～200cm²·V^-1·S^-1)，在动力电池负极材料中具有很大的潜在应用价值。同时该材料具有无毒，无污染，安全性能高，原材料广泛等优点。因此成为研究的热点。但是单一结构的SnO₂材料随着K⁺的嵌入与脱出，会发生严重的体积膨胀与收缩，体积膨胀达到原来的3倍进而降低了电池的容量衰减严重。

SnS₂是由两层紧密排列的S原子将Sn阳离子夹在中间组成八面体配位，且层与层之间用弱的范德华力相结合。在首次充放电过程中，K⁺可以嵌入到中心，Sn作为电化学活性物质也可以进行可逆的吸收K⁺,SnS₂的结构可以缓解Sn在K⁺在嵌入与脱出过程中的体积膨胀，有利于保持电池的稳定性。纳米片状结构的SnO₂/SnS₂的表面积大，离子传输路径短，减少K⁺在嵌入与脱出过程的阻力。利用SnO₂和SnS₂之间的协同效应，使电池在充放电循环性能更加稳定，比容量更优。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在不锈钢网负载SnO2/SnS2纳米片钾离子电池负极复合材料的制备方法及应用，本发明选用不锈钢网作为负载SnO₂/SnS₂纳米片结构的基底，增强钾离子电池的导电性能，同时省去了调制浆料及涂片工艺的误差，以及使用粘结剂影响电池的测试的性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种在不锈钢网负载SnO₂/SnS₂纳米片钾离子电池负极复合材料制备方法，包括以下步骤：

1)、将一定质量的氢氧化钠溶于去离子水中得溶液A；

2)、在磁力搅拌下，向上述溶液A中加入氯化锡得溶液或乳浊液B；

3)、将上述溶液或乳浊液B转移至水热反应釜，同时将预先清洗干净的不锈钢网置于溶液或乳浊液B中，进行水热反应，反应结束后冷却，不锈钢网用去离子水和乙醇清洗，一定温度下干燥，得不锈钢网负载氧化锡纳米结构的前驱体；