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纳米材料由于其优异的磁学、电学、光学以及催化方面的性能,已经成为近年来材料领域的研究热点。将纳米材料应用于能源,尤其是锂离子电池领域更是能在很大程度上提高材料的电化学性能。在纳米尺度下锡颗粒具有较低的熔点以及较高的储锂容量,这使得纳米锡颗粒在喷墨印刷、纳米无铅焊料以及锂离子电池电极等领域有着巨大的应用前景。
纳米锡粉外观和包装一、纳米锡粉的制备方法:
常见的纳米锡粉的制备方法有液相化学还原法和等离子体法。化学还原法,用到的原料是二氯化亚锡,PVP,硼氢化钠,乙醇。等离子体法,是利用高频电源放电产生等离子体弧为热源,使金属锡汽化蒸发,再经收集器冷却凝聚,从而生成纳米金属锡粉,由于用等离子体法制备的纳米金属粉体产量大、粒度容易控制、粉体性能好等优点,在工业上已经得到广泛应用。
二、纳米锡粉的粒度分析法:
纳米锡粉由于颗粒尺寸太小,所以很难使用常规粉体的粒度分析法如激光衍射法、沉降法、显微镜法、筛分法等来表征粉末的粒度分布。电镜观察能直观地给出纳米锡粉的颗粒尺寸、形貌和分散状态。
球型纳米锡粉SEM本图由宏武纳米提供三、纳米锡粉的应用领域
1.锂离子电池负极材料:锡具有较高的理论容量(例如mah/g),锡基负极材料被认为是理想的商用石墨类碳材料(mah/g)的替代物之一,以满足下一代高容量锂离子电池的需求。相关研究表明,将锡基负极材料颗粒的尺寸减少至纳米尺度为纳米锡粒子可以使其更容易适应合金/脱合金过程中引起的机械应力,从而显著改善其电化学性能,因此,小尺寸的锡纳米颗粒对缓解锡作为负极材料在充放电过程中的膨胀至关重要。
纳米锡粉应用于锂离子电池负极材料2.润滑添加剂:将纳米锡以适当的方式,均匀分散于润滑油,润滑脂中,即可制得性能特异的多功能油品添加剂。其中的超细颗粒与被润滑的固体表面(如汽车引擎等)相结合,在摩擦过程中使摩擦副表面形成自润滑、自修复膜,显著降低摩擦副的抗磨减摩性能。锡纳米子作为润滑油添加剂时表现出良好的减摩抗磨性能,能有效地提高基础油的失效负荷。
3.烧结添加剂:纳米锡粉在粉未冶金中大幅度降低粉未冶金产品和高温陶瓷产品的烧结温度。在纳米尺度下,金属粒子的熔点将随着粒子尺寸的减小而降低,因而纳米金属材料在低温烧结和电子封装领域表现出了巨大的应用前景,所占的比重越来越大。其中,研究和应用最多的纳米金属材料是纳米银材料,但是由于现有银浆的烧结温度过高且价格昂贵,这时,低成本低熔点的纳米锡颗粒则显现出更大的潜力。
四、纳米锡合金都有哪些?
近些年,由不同金属组成的二元合金纳米粒子也引起了科研工作者的兴趣。比如纳米银锡合金粒子,纳米铜锡合金(黄铜粉和青铜粉),纳米锡铋合金。纳米锡铋合金,属于低熔点环保合金。