CN115332518A - 一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂离子二次电池的技术领域，公开了一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法与应用。方法：1)将锡盐溶于水中，得到锡盐溶液；2)将多壁碳纳米管与锡盐溶液混匀，获得悬浊液A；3)将悬浊液A置于气液放电等离子体反应装置中，在氩气等离子体气氛下进行放电反应，得到悬浊液B；后续处理，获得量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料；所述多壁碳纳米管的用量满足：锡离子与多壁碳纳米管的质量比为(0.04～0.8)：1。本发明的方法高效，操作简单，成本较低，可实现量子点氧化锡碳复合材料规模化生产。本发明的材料用于锂离子电池，可显著提高电极材料的循环稳定性能具有优秀的电化学性能。

Description

一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其制备方法 与应用
技术领域
本发明属于纳米功能材料和锂离子二次电池的技术领域，具体涉及一种利用气液相等离子体放电还原技术制备量子点氧化锡负载多壁碳纳米管材料及其制备方法与应用。
背景技术
锂离子电池(Lithium-ion Batteries,LIBs)是由负极(也称阳极)和正极(阴极)材料组成，通过Li离子(Li+)在正负极之间往复的嵌入和脱出运动实现电能储存的一种可充电能量存储装置。在放电期间，Li离子通过非水电解质和隔膜将从阳极传输到阴极；而在充电期间，该过程则向相反方向进行。
LIBs具有能量密度高(比容量高)、重量轻、寿命长、无记忆效应等优点。锂离子电池的比容量主要由正极和负极材料所决定。但目前商用锂离子电池中使用的负极材料石墨的理论容量(～372mAh g-1)和放电电位(～0.1V vs.Li+/Li，容易过充，特别是低温下造成锂枝晶沉积，刺穿隔膜形成短路，发生安全事故)均相对较低，所以其并不能满足人们对下一代锂离子电池的需求(更高容量、更长寿命和宽温域下安全性)。因此，需要开发出具有高比容量、放电电位适中且具有良好循环性能的可替代负极材料。在各种负极材料中，氧化锡因具有高的理论比容量(1490mAh g-1，是石墨的近4倍)、适中的放电电位(～0.6V vs.Li+/Li)、易于制备、成本低和环境友好等特点而受到极大的关注。然而，相比于容量低但是循环十分稳定的石墨负极而言，氧化锡负极还存在不可忽视的诸多挑战，首先，在转化反应及合金化反应完全发生时会引起负极体积发生较大膨胀(～300％)，充放电过程中体积的较大变化引起负极材料容易粉化脱落；其次，在充电/放电过程中，形成的导电性较差的氧化锂在锡表面会阻碍内部合金反应进行，导致反应可逆性降低，循环性能不稳定；此外，由于锡具有较低的再结晶温度(-71℃)，所以去合金化反应形成的锡颗粒常温容易聚集长大，导致电化学反应动力学降低，进一步降低循环可逆性。
为了解决上述问题，人们进行了一些研究。例如中国发明专利申请CN201811493527.7提供了一种制备量子点氧化锡/氟化石墨烯复合材料的方法，首先将含锡的盐溶解于去离子中，再加入表面活性剂，在20～70℃温度下充分搅拌1～5小时得到含锡的溶液，再将该溶液与超声后的单层氟化石墨烯分散液混合，经150～210℃溶剂热反应5～30小时之后，离心干燥后得到氧化锡量子点/氟化石墨烯复合负极材料。该方法所制备的量子点氧化锡均匀分散于氟化石墨烯的层间，且应用于钠离子电池能够表现较好性能。然而，该方法的实验耗时较长，能耗较多，制备流程复杂，达不到规模化生产所需的短流程工艺。中国发明专利CN201610048028.1利用SnCl2·2H2O的水解特性，引入硫脲作为催化剂和稳定剂，在常温下搅拌12-24小时，得到黄色澄清透明的SnO2量子点溶液，并与碳纳米管混合搅拌一段时间后过滤干燥得到量子点氧化锡/碳纳米管复合材料。该方法制备过程不需高温反应，能耗较低，实验操作也较为简便，应用于锂离子电池负极可以表现较好电化学性能。但是，该方法所制备的量子点氧化锡占比过高，颗粒分布十分密集，使得量子点颗粒容易聚集变大，不利于循环稳定性。纵观目前大多制备量子点氧化锡复合材料的方法，均不能在简单、高效、清洁生产的前提下，实现均匀纳米小尺寸氧化锡的可控制备，这些都极大限制了量子点氧化锡复合材料负极在实际中的规模生产及应用推广。
发明内容
为了克服现有制备量子点氧化锡碳复合材料的上述缺点，本发明旨在提供一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料及其高效制备方法。本发明利用气液等离子体中具有强还原性的溶剂化电子，可以在短时间内(5～30分钟)诱导尺寸均匀的量子点氧化锡颗粒(～5nm)负载在多壁碳纳米管(MWCNTs)上，具有操作简便、制备成本低、效率和可靠性高等特点，容易实现大规模生产。在锂离子电池中，氧化锡极小尺寸(5nm左右)可以显著增加反应面积从而有效缩短Li+的扩散距离，同时配合所复合碳材料的稳定结构，不仅可以防止纳米颗粒团聚而且可明显缓解材料充放电过程中带来的体积变化，从而提升电极动力学和循环性能。
本发明的另一目的在于提供上述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料在锂离子电池负极中的应用。所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料相比于普通氧化锡负极，具有更高的循环稳定性，相比于多壁碳纳米管能够达到更高的比容量以及库伦效率，更好地满足其作为锂离子电池负极材料的要求。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将锡盐溶于水中，得到锡盐溶液；
(2)将多壁碳纳米管与锡盐溶液混匀，获得悬浊液A；
(3)将步骤(2)中所得的悬浊液A置于气液放电等离子体反应装置中，在氩气等离子体气氛下进行放电反应，得到悬浊液B；后续处理，获得量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料。
步骤(1)中所述锡盐包括含结晶水或不含结晶水的氯化锡(分析纯AR，≥98％)、氯化亚锡(AR，≥98％)、硫酸锡(AR，≥98％)、硫酸亚锡(AR，≥98％)中一种以上。
所述锡盐与水的质量比为(10～200mg)：30ml。
步骤(2)中所述多壁碳纳米管的加入量满足锡盐中锡离子与多壁碳纳米管的质量比为(0.04～0.8)：1。
所述混匀是指搅拌均匀；所述的搅拌的转速为100～400转/分钟，搅拌时间为1～6h。
步骤(3)中所述放电反应的条件：控制输入电压为20～80伏，输出高压为1～10千伏，放电频率为10～100千赫兹，放电处理时长为5～30分钟。
所述的气液放电等离子体反应装置包括针状中空电极、反应器主体和圆盘电极。所述反应器主体为两端开口的腔体，所述反应器主体的底部被圆盘电极封闭，所述针状中空电极通过反应器主体上端的开口置于反应器主体的腔体中。所述针状中空电极设有进气口。所述针状中空电极设有进气口的一端与整流器的负极输出端连接，出气口的一端置于反应器主体中；圆盘电极与整流器的正极输出端连接；针状中空电极的出气口与储气装置连接；整流器与电源连接。
所述的反应器主体为圆柱状反应器，材质为聚四氟乙烯材质；针状中空电极选用不锈钢材质，圆盘电极为石墨电极；所述的反应器主体的深度为50毫米，内壁直径60毫米。加入的悬浊液A后，悬浊液A深度为25～35毫米，悬浊液A的液面距离针状中空电极的下端的距离为2～5毫米。
步骤(3)中，所述针状中空电极内的氩气流速为5～20mL/min，纯度99.999％。
本发明的等离子体放电为脉冲直流放电。
所述后续处理是指过滤，干燥。所述的干燥为真空干燥，真空度为5000～10000Pa，干燥温度为60～80℃，时间为8～12小时。
本发明的量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料实现了纳米级尺寸氧化锡颗粒均匀负载在多壁碳纳米管上，其中负载量为15％～30％，负载颗粒尺寸大小为5nm左右，并没有出现由于过度还原造成的金属颗粒团聚出现。
所述等离子体还原制备的量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料在锂离子电池中应用。
本发明的原理是：首先将锡盐溶于水中，得到锡离子溶液，再加入多壁碳纳米管后持续搅拌使得锡离子均匀分散在多壁碳纳米管周围。通过等离子体放电所产生的具有强还原性的溶剂化电子将吸附于多壁碳纳米管上的锡离子还原成锡金属单质颗粒，由于颗粒尺寸极小而易被水中氧迅速氧化成氧化锡颗粒并吸附于多壁碳纳米管上。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明采用液相放电等离子体系，在等离子体与液相作用下，产生大量强还原性的溶剂化电子，可以迅速高效地将溶液中的大部分锡离子还原并吸附于多壁碳纳米管材料表面。
(2)本发明通过简单的一步液相放电等离子体处理法即可还原金属锡并迅速被氧化为氧化锡负载在多壁碳纳米管材料表面，放电反应时间可控制在30分钟以内，操作简便，工艺流程短，效率和可靠性高，制备成本低，容易实现大规模生产。
(3)本发明所制备的量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料应用于锂离子电池负极表现出较为优秀的电化学性能，相比于商用氧化锡材料负极可以有更高的循环稳定性，相比于多壁碳纳米管能够达到更高的比容量以及库伦效率。
附图说明
图1为气液放电等离子体反应装置示意图；
图2为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的XRD衍射图，图中包括多壁碳纳米管和氧化锡的标准PDF卡片；
图3为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的TEM图；
图4为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的热重曲线图；
图5为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管作为电极应用于锂离子电池半电池在小电流密度(0.1A g-1)下的循环性能，对比于多壁碳纳米管的循环性能；
图6为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管作为电极应用于锂离子电池半电池在小电流密度(0.1A g-1)下循环的库伦效率图，对比于多壁碳纳米管的库伦效率；
图7为实施例2量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的TEM图；
图8为实施例3量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的TEM图。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步的描述，但本发明的实施方式不限如此。
如图1所示，本发明中使用的气液放电等离子体反应装置，包括电压装置、反应装置、输气装置，电压装置包括普通电源1与整流器2，反应装置包括针状中空电极3、反应器主体4和圆盘电极5。所述反应器主体为两端开口的腔体，所述反应器主体的底部被圆盘电极封闭，所述针状中空电极通过反应器主体上端的开口置于反应器主体的腔体中。所述针状中空电极设有进气口。所述针状中空电极设有进气口的一端与整流器的负极输出端连接，出气口的一端置于反应器主体中；圆盘电极与整流器的正极输出端连接；针状中空电极的出气口与输气装置连接；整流器与电源连接。针状中空电极3和圆盘电极5分别选用不锈钢和石墨材质；反应器主体材质为聚四氟乙烯材质，其主体的深度为50毫米，内壁直径60毫米；输气装置包括氩气瓶6及连接氩气瓶与针状中空电极的气管7。
反应发生时，加入反应器主体进行反应的悬浊液A深度为5～30毫米，悬浊液的液面距离针状中空电极下端的距离为2～5毫米，该距离即放电间距或放电间隙。针状中空电极内的氩气流速为5～20毫升/分钟，纯度99.999％以上。
本发明使用的等离子体电源由南京苏曼等离子体技术有限公司制备，型号CTP-2000K；同时为了尽可能利用直流放电的特性，利用整流器将等离子体电源的输出信号改为脉冲直流信号。
实施例1
(1)将98％分析纯SnCl2·2H2O(48mg)溶于去离子水(30mL)中，在300转/分钟的磁力搅拌条件下搅拌10分钟，得到溶液A；
(2)向步骤(1)所得溶液A中加入150mg高纯多壁碳纳米管(购置于凯纳碳素新材料有限公司，纯度＞97％，管径3～15μm，管长15～30μm)，继续搅拌1h，得到黑色悬浊液B；
(3)将步骤(2)所得黑色悬浊液B转移至气液放电等离子体圆筒反应器主体中，悬浊液的液面距离针状中空电极下端的距离为3毫米，控制高纯氩气(10毫升/分钟，纯度99.999％)通过针状中空电极直吹液面，接通等离子体电源，在输入电压40伏，输出高压5千伏，放电频率34.5千赫兹条件下持续稳定反应10分钟，得到黑色悬浊液C；
(4)将步骤(3)中的黑色悬浊液C通过抽滤以洗涤杂质和固液分离，然后将洗净分离的固态黑色产物在10000Pa真空度下，70℃真空干燥12h，得到尺寸为5nm左右的量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料，记为1-QDSnO2/MWCNTs。
本实施例的量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料的XRD衍射图如图2中所示。对比于原始的多壁碳纳米管的XRD，量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料的XRD除了碳峰存在，在26.5°处出现强度较高的氧化锡的峰，导致原始26.2°处的不定形碳峰被掩盖，此外33.5°处的非晶峰和52°处明显的峰对应于氧化锡的峰，这说明成功通过等离子体放电制备得到氧化锡负载多壁碳纳米管的复合材料。
本实施例的量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料的TEM图如图3所示，可以清晰看到大小为5nm左右的颗粒负载在单根多壁碳纳米管上，其中纳米尺寸颗粒的明显晶格条纹测量为0.34nm对应于氧化锡的(1 1 0)面，证明其为氧化锡量子点，此外，多壁碳纳米管边缘清晰的晶格条纹对应于多壁碳纳米管的(0 0 2)面。该结果进一步说明量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管的成功合成。此外在25℃～650℃空气氛围测试条件下，1-QDSnO2/MWCNTs热重曲线如图4所示，计算得氧化锡负载量为22％。
在手套箱(H2O＜0.1％，O2＜0.1％)中以制备得到的量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料为正极，Calgard 2025为隔膜，金属锂片为负极，六氟磷酸锂为电解液盐(溶剂为EC：DEC＝2：1)，压成直径为12mm的极片，与CR2016纽扣电池壳组装成半电池。将制备成的半电池在LAND电池测试***中进行充放电性能测试，具体参数如下：如图5所示，当电流密度为0.1A g-1，充放电电压范围为0.01V～3V时，水热合成的微米级氧化锡和商用的氧化锡所制成的负极容量衰减迅速，相比之下1-QDSnO2/MWCNTs尽管容量在不如前两者前期循环高，但却表现出和MWCNTs一样优异的循环稳定性，且在大概30次循环后容量便高于水热合成的微米级氧化锡和商用的氧化锡，经过50次循环后，1-QDSnO2/MWCNTs和MWCNTs的比容量分别为525mA h g-1和365mA g-1，水热合成的微米级氧化锡和商用SnO2则分别衰减为403mAh g-1和411mA h g-1。此外，值得注意的是，图6的小电流密度下库伦效率对比中，负载量子点氧化锡后的多壁碳纳米管的库伦效率有了较大提升，这说明相比于原始的多壁碳纳米管由于大比表面积而导致不稳定的SEI膜生成，量子点氧化锡负载以后的材料SEI膜更加稳定。
图5为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管作为电极应用于锂离子电池半电池在小电流密度(0.1A g-1)下的循环性能，对比于多壁碳纳米管的循环性能；
图6为实施例1中量子点氧化锡负载多壁碳纳米管作为电极应用于锂离子电池半电池在小电流密度(0.1A g-1)下循环的库伦效率图，对比于多壁碳纳米管的库伦效率。
实施例2
(1)将98％分析纯SnCl4·5H2O(75mg)溶于去离子水(30mL)中，在100转/分钟的磁力搅拌条件下搅拌8分钟得到溶液A；
(2)向步骤(1)所得溶液A中加入150mg高纯多壁碳纳米管(购置于凯纳碳素新材料有限公司，纯度＞97％，管径3～15μm，管长15～30μm)，继续搅拌3h，得到黑色悬浊液B；
(3)将步骤(2)所得黑色悬浊液B转移至气液放电等离子体圆筒反应器主体中，悬浊液的液面距离针状中空电极下端的距离为2毫米，控制高纯氩气(20毫升/分钟，纯度99.999％)通过针状中空电极直吹液面，接通等离子体电源，在输入电压80伏、输出高压10千伏、放电频率65千赫兹条件下持续稳定反应30分钟，得到黑色悬浊液C；
(4)将步骤(3)中的黑色悬浊液C通过抽滤以洗涤杂质和固液分离，然后将洗净分离的固态黑色产物在5000Pa真空度下，80℃真空干燥8h，得到尺寸为5nm左右的量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料，记为2-QDSnO2/MWCNTs。
反应产物同样为5纳米左右大小的量子点氧化锡颗粒负载在多壁碳纳米管上(图7所示)。图7为实施例2量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的TEM图。
本实施例制备所得的2-QDSnO2/MWCNTs材料作为锂离子电池负极，可以有效提高氧化锡复合负极循环的稳定性，氧化锡的存在加入可以较大提升原始多壁碳纳米管的容量以及形成更为稳定的SEI膜，测试结果与实施例1相似。
实施例3
(1)将98％分析纯SnSO4(48mg)溶于去离子水(30mL)中，在400转/分钟的磁力搅拌条件下搅拌5分钟得到溶液A；
(2)向步骤(1)所得溶液A中加入150mg高纯多壁碳纳米管(购置于凯纳碳素新材料有限公司，纯度＞97％，管径3～15μm，管长15～30μm)，继续搅拌2h，得到悬浊液B；
(3)将步骤(2)所得黑色悬浊液B转移至气液放电等离子体圆筒反应器中，悬浊液的液面距离针状中空电极下端的距离为3毫米，控制高纯氩气(15毫升/分钟，纯度99.999％)通过针状中空电极直吹液面，接通等离子体电源，在输入电压20伏、输出高压1千伏、放电频率30千赫兹条件下持续稳定反应20分钟，得到黑色悬浊液C；
(4)将步骤(3)中的黑色悬浊液C通过抽滤以洗涤杂质和固液分离，然后将洗净分离的固态黑色产物D在8000Pa真空度下，60℃真空干燥12h，得到尺寸为5nm左右的量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料，记为3-QDSnO2/MWCNTs。
反应产物同样为5纳米左右大小的量子点氧化锡颗粒负载在多壁碳纳米管上(图8所示)。
图8为实施例3量子点氧化锡负载多壁碳纳米管的TEM图。
本实施例制备所得的3-QDSnO2/MWCNTs材料作为锂离子电池负极，可以有效提高氧化锡复合负极循环的稳定性，氧化锡的存在可以较大提升原始多壁碳纳米管的容量以及形成更为稳定的SEI膜，测试结果与实施例1相似。
实施例4
(1)将98％分析纯Sn(SO4)2·2H2O(100mg)溶于去离子水(30mL)中，在300转/分钟的磁力搅拌条件下搅拌5分钟得到溶液A；
(2)向步骤(1)所得溶液A中加入150mg高纯多壁碳纳米管(购置于凯纳碳素新材料有限公司，纯度＞97％，管径3～15μm，管长15～30μm)，继续搅拌2h，得到悬浊液B；
(3)将步骤(2)所得黑色悬浊液B转移至气液放电等离子体圆筒反应器主体中，悬浊液的液面距离针状中空电极下端的距离为4毫米，控制高纯氩气(15毫升/分钟，纯度99.999％)通过针状中空电极直吹液面，接通等离子体电源，在输入电压30伏、输出高压4千伏、放电频率34.5千赫兹条件下持续稳定反应25分钟，得到黑色悬浊液C；
(4)将步骤(3)中的黑色悬浊液C通过抽滤以洗涤杂质和固液分离，然后将洗净分离的固态黑色产物D在6000Pa真空度下，60℃真空干燥12h，得到量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料，记为4-QDSnO2/MWCNTs。
本实施例制备所得的4-QDSnO2/MWCNTs材料作为锂离子电池负极，可以有效提高氧化锡复合负极循环的稳定性，氧化锡的存在可以较大提升原始多壁碳纳米管的容量以及形成更为稳定的SEI膜，测试结果与实施例1相似。
实施例5
(1)将98％分析纯Sn(SO4)·2H2O(200mg)溶于去离子水(30mL)中，在400转/分钟的磁力搅拌条件下搅拌5分钟得到溶液A；
(2)向步骤(1)所得溶液A中加入150mg高纯多壁碳纳米管(购置于凯纳碳素新材料有限公司，纯度＞97％，管径3～15μm，管长15～30μm)，继续搅拌2h，得到悬浊液B；
(3)将步骤(2)所得黑色悬浊液B转移至气液放电等离子体圆筒反应器主体中，悬浮液的液面距离针状中空电极下端的距离为5毫米，控制高纯氩气(15毫升/分钟，纯度99.999％)通过针状中空电极直吹液面，接通等离子体电源，在输入电压60伏、输出高压8千伏、放电频率60千赫兹条件下持续稳定反应30分钟，得到黑色悬浊液C；
(4)将步骤(3)中的黑色悬浊液C通过以抽滤洗涤杂质和固液分离，然后将洗净分离的固态黑色产物D在8000Pa真空度下，60℃真空干燥12h，得到量子点氧化锡金属负载多壁碳纳米管复合材料，记为5-QDSnO2/MWCNTs。
本实施例制备所得的5-QDSnO2/MWCNTs材料作为锂离子电池负极，可以有效提高氧化锡复合负极循环的稳定性，氧化锡的存在可以较大提升原始多壁碳纳米管的容量以及形成更为稳定的SEI膜，测试结果与实施例1相似。

Claims (8)

1.一种量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将锡盐溶于水中，得到锡盐溶液；
(2)将多壁碳纳米管与锡盐溶液混匀，获得悬浊液A；
(3)将步骤(2)中所得的悬浊液A置于气液放电等离子体反应装置中，在氩气等离子体气氛下进行放电反应，得到悬浊液B；后续处理，获得量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料；
所述多壁碳纳米管的用量满足：锡离子与多壁碳纳米管的质量比为(0.04～0.8)：1；
所述放电反应的条件：控制输入电压为20～80伏，输出高压为1～10千伏，放电频率为10～100千赫兹，处理时长为5～30分钟。
2.根据权利要求1所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述锡盐包括含结晶水或不含结晶水的氯化锡、氯化亚锡、硫酸锡和硫酸亚锡中一种以上；
步骤(3)中悬浊液A的液面距离气液放电等离子体反应装置中针状中空电极的下端的距离为2～5毫米；氩气通过针状中空电极进入放电等离子体反应装置中；
所述针状中空电极内的氩气流速为5～20mL/min，纯度99.999％；
本发明的等离子体放电为脉冲直流放电。
3.根据权利要求1所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：
所述锡盐与水的质量比为(10～200mg)：30ml；
步骤(2)中所述混匀是指搅拌均匀；所述搅拌的转速为100～400转/分钟，搅拌的时间为1～6h。
4.根据权利要求1所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述气液放电等离子体反应装置包括针状中空电极、反应器主体和圆盘电极；所述反应器主体为两端开口的腔体，所述反应器主体的底部被圆盘电极封闭，所述针状中空电极通过反应器主体上端的开口置于反应器主体的腔体中；所述针状中空电极设有进气口。所述针状中空电极设有进气口的一端与整流器的负极输出端连接，出气口的一端置于反应器主体中；圆盘电极与整流器的正极输出端连接；针状中空电极的出气口与储气装置连接；整流器与电源连接。
5.根据权利要求4所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述反应器主体为圆柱状反应器，材质为聚四氟乙烯材质；针状中空电极选用不锈钢材质，圆盘电极为石墨电极；所述反应器主体的深度为50毫米，内壁直径60毫米；加入悬浊液A后，悬浊液A的深度为25～35毫米。
6.根据权利要求1所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于：所述后续处理是指过滤，干燥；所述干燥为真空干燥，真空度为5000～10000Pa，干燥温度为60～80℃，时间为8～12小时。
7.一种由权利要求1～6任一项所述制备方法得到的量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料，其特征在于：
所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管材料中纳米尺寸的氧化锡颗粒均匀负载于多壁碳纳米管上，氧化锡负载量为15％～30％，氧化锡颗粒尺寸大小为4～6nm。
8.根据权利要求7所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管复合材料的应用，其特征在于：所述量子点氧化锡负载多壁碳纳米管材料用于锂离子电池，作为负极。
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