1.一种具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1)聚苯乙烯微球的制备:
采用微乳液聚合法合成聚苯乙烯微球(PS);
步骤2)CNTs/SnO2@PS复合薄膜的制备:将SnCl4·5H2O、聚苯乙烯微球、十六烷基三甲基溴化铵、CNTs和去离子水混合,反应后依次进行清洗和干燥得到CNTs/SnO2@PS复合薄膜;
步骤3)rGO@CNTs/SnO2@void复合薄膜的制备:将CNTs/SnO2@PS复合薄膜、抗坏血酸和氧化石墨烯混合,反应后依次经过烘干和煅烧,得到具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜。
2.根据权利要求1所述的具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,SnCl4·5H2O、聚苯乙烯微球、十六烷基三甲基溴化铵、CNTs和去离子水之间的投料比为(0.2~1.0)g:(0.5~1.5)g:(0.1~0.5)g:(0.01~0.1)g:(30~150)ml。
3.根据权利要求1所述的具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,CNTs/SnO2@PS复合薄膜、抗坏血酸与氧化石墨烯之间的投料比为(0.5~3.0)g:(0.2~0.5)g:(5~15)ml;
氧化石墨烯的浓度为1~5mg/ml。
4.根据权利要求1所述的具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2)中的反应条件为:首先,将SnCl4·5H2O、聚苯乙烯微球、十六烷基三甲基溴化铵、CNTs和去离子水混合,反应1.0~5h,得到溶液B;
其次,将溶液B置于150~220℃下反应8~15小时得到产物C;
最后,将产物C用去离子水和乙醇交替洗涤3~5次,得到CNTs/SnO2@PS复合薄膜。
5.根据权利要求1所述的具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,步骤3)中的反应条件为:首先,CNTs/SnO2@PS复合薄膜、抗坏血酸与氧化石墨烯搅拌反应2~5h,得到混合溶液E;
其次,将混合溶液E置于80~120℃中烘干1~5h,得到凝胶F;
最后,将凝胶F置于150~250℃下煅烧1~5小时,得到rGO@CNTs/SnO2@void复合薄膜。
6.根据权利要求1所述的具有中空结构的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜的制备方法,其特征在于,CNTs为单壁碳纳米管;
氧化石墨烯为单层氧化石墨烯。
7.一种基于权利要求1~6任一项所述制备方法得到的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜,其特征在于,还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜为中空结构,中空结构中,空隙的尺寸为100~250nm。
8.一种权利要求7所述的还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜在扣式电池中的应用,其特征在于,扣式电池的结构为:金属钠为对电极;
电解液为NaPF6、乙基碳酸酯和二甲基碳酸酯混合;
隔膜为celgard 2400膜;
还原氧化石墨烯包裹CNTs/SnO2的复合薄膜作为钠离子电池的负极材料,组装为扣式电池。