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申请/专利权人:大连海事大学
摘要:本发明公开了一种生物质基SnOy@CSiOx复合材料及其制备方法与应用,属于锂离子电池领域。利用碳、硅、锡三者优势互补,采用简单的物理混合、惰性气氛碳化相结合的方法,既实现了生物质的重复利用,提高了能源利用效率,也同步缓解了由生物质堆积、焚烧等造成的环境污染问题,还为制造业提供了可观的利润。本发明所提出的采用锡的歧化反应与碳热还原效应协同还原稻壳中的二氧化硅,从而优化了产品的首次库仑效率,本发明制备的材料具有高容量、大倍率、良导电、优循环等特点。本发明所述制备过程中,未采用到特种设备与装置,涉及温度较低,能耗相对较少,无原材料的浪费,减少了工业生产中资源的投入,实现了低投入、低成本、高收益、高价值的目标。
主权项:1.一种生物质基SnOy@CSiOx0≤[x,y]2复合材料在锂离子电池负极材料中的应用,其特征在于,生物质基SnOy@CSiOx0≤[x,y]2复合材料的制备方法,包括以下步骤:1含硅生物质预处理、粉碎;2将锡化合物与步骤1所得生物质原料按照一定的比例进行混合;3将步骤2所得产物在惰性气氛中进行碳化处理,适温保温一段时间;4将步骤3的产物进行粉碎、筛分后,即得所述生物质基SnOy@CSiOx复合材料;所述含硅生物质中富含硅元素,包括稻草、稻壳、玉米秆、竹叶、麦壳、芦苇、获、花生壳中的一种或两种以上的混合;所述锡化合物包括SnO2、SnNO32、SnNO34、C2H6O6S2Sn、SnC2O4、K2SnO2、K2SnO3、SnOH2、SnOH4、SnS、SnS2、Sn、SnO中的一种或两种以上的混合;步骤2所述按照一定的比例进行混合为:混合后的锡化合物占总物质量的10-80wt%;所述碳化处理的温度范围为550-850℃;升温速度为1-20℃min,保温时间为0.5-6h;所述惰性气氛包括氩气、氮气、氦气或ArN2混合气;所述生物质基SnOy@CSiOx0≤[x,y]2复合材料由SnOy、CSiOx组成,SiOx随机分散于生物质碳骨架内,而SnOy以球状、花状、片状、线状、条状、丝状或枝晶状的粒子镶嵌在生物质碳骨架的表层及间隙。
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