[发明专利]一种类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料，其特征是，所述复合材料是由外壳包覆若干内核形成类石榴状的三维纳米球结构，内核之间与外壳和内核之间有空隙，所述外壳为氮掺杂碳，所述内核为锡镍合金。

2.如权利要求在一些实施例中，所述锡镍合金包括Ni_2.67Sn₂、Ni₃Sn、Sn；

或，纳米球的直径为400～500nm；

或，外壳的厚度为60～70nm；

或，内核的直径不大于200nm。

3.一种类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

采用水热法将二价镍盐、四价锡盐和碱进行共沉淀合成NiSn(OH)₆纳米球；

利用多巴胺的自聚合反应在NiSn(OH)₆纳米球表面包覆聚多巴胺获得NiSn(OH)₆@PDA纳米球前驱体；

在惰性及还原的混合气氛下，将NiSn(OH)₆@PDA纳米球前驱体进行退火处理，退火处理过程中进行热解及还原，即得。

4.如权利要求3所述的类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料的制备方法，其特征是，二价镍盐与四价锡盐的摩尔比为1:0.9～1.1；

或，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水。

或，水热法的温度为100～140℃，反应时间为6～14h。

5.如权利要求3所述的类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料的制备方法，其特征是，获得NiSn(OH)₆@PDA纳米球前驱体的过程为：将NiSn(OH)₆纳米球分散至pH为8.0～9.0的溶液中，加入多巴胺盐酸盐，进行搅拌。多巴胺能够在pH8.0～9.0的弱碱性条件下进行自聚合形成聚多巴胺；

优选地，NiSn(OH)₆@PDA纳米球前驱体与多巴胺盐酸盐的质量比为80～120：20～80；

优选地，搅拌时间为8～24h。

6.如权利要求3所述的类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料的制备方法，其特征是，混合气氛中，还原性气体的体积分数为为5～10％；

或，退火处理时，升温至550～750℃；优选为640～660℃；

或，退火处理时，升温速率为1～3℃/min；优选为1.5～2.5℃/min；

或，退火处理的时间为2～8h；优选为4.5～5.5h；

或，退火处理时，降温速率为2-10℃/min；优选为4-6℃/min。

7.一种权利要求1或2所述的类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料或权利要求3～6任一所述的制备方法获得的类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料作为锂离子电池负极或钠离子电池负极中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征是，电池负极，由活性材料、导电材料、粘结材料加入溶剂混合形成浆料后涂覆至集流体，干燥后获得。

9.一种离子电池，所述离子电池为锂离子电池或钠离子电池，其特征是，锂离子电池或钠离子电池的负极中的活性材料为上述类石榴状氮掺杂碳包覆锡镍合金复合材料。

10.权利要求9所述的离子电池，其特征是，由正极、隔膜、电解液及负极构成。