[发明专利]原位还原N掺杂石墨烯‑硫化锡‑二氧化锡复合电极材料制备方法及储锂应用

摘要

本发明公开了一种原位还原N掺杂石墨烯‑硫化锡‑二氧化锡复合电极材料制备方法及其在锂离子存储中的应用。该复合电极材料是在传统水热制备复合物的基础上，通过改进的预硫化和气相还原步骤实现以N掺杂石墨烯为载体的均匀分布着纳米SnS/SnO2颗粒。本发明采用硫代乙酰胺作为硫源和氮源，通过预硫化和热处理产生H2对SnO2的原位气相还原，硫代乙酰胺与SnO2的质量比为12‑5。气相还原下得到的复合材料具有均一的p‑n异质界面和良好的电接触，增强电荷转移机制，其方法可重复性高，环保易操作。以该复合材料为为活性物质制备储锂电极，增强的导电性避免了SnO2的局部转换和严重粉化，改善其可逆性，表现出显著的倍率特性和循环稳定性。

主权项

一种原位还原N掺杂石墨烯‑硫化锡‑二氧化锡复合电极材料制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）将氧化石墨烯超声分散在去离子水中，得到2‑5 mg/mL的A溶液；将1‑2 mmol的 SnCl4∙5H2O溶解入去离子水中经水热反应后得到胶状的H2SnO3为B溶液，然后将B溶液均匀分散在A溶液中；其中，氧化石墨烯与SnO2的质量比为1:8‑12.5；2）将混合液转移至水热釜中，并加入硫代乙酰胺混合均匀，经150℃反应18 h后冷却洗涤干燥，得到预硫化的SnO2/N掺杂石墨烯；其中硫代乙酰胺与SnO2的质量比为1:2‑5；3）将预硫化的SnO2/N掺杂石墨烯在Ar2保护下500℃热处理得到原位还原的N掺杂石墨烯/SnS/SnO2纳米复合材料。