本发明涉及锂离子电池领域,特别涉及一种锂离子电池负极材料的制备方法。
背景技术:
目前,市场中应用的锂离子电池负极材料主要是石墨类材料,其理论比容量相对较低,循环性能、容量等性能有待提高。锂离子电池负极材料性能的提高。金属锡合金材料的充放电过程中不存在溶剂的共嵌入,不会发生类似石墨材料的剥层现象,但在充放电循环中易发生膨胀或收缩,如何选择合适的金属和电镀工艺对于克服上述缺点尤其重要。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的问题,本发明的提供一种铜锡钛合金锂离子电池负极材料,有效克服锡合金在充放电循环中易发生膨胀或收缩,提高了循环性和稳定性,本发明工艺简单,适合工业化推广。
本发明采用的技术方案是:
一种铜锡钛合金负极材料的制备方法,步骤包括:
一、配制锡电镀液;
二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中,以铂片作为阳极,以铜片为阴极,进行电镀;
三、配制钛电镀液;
四、将配制好的钛电镀液加入电镀槽中,以步骤二中的铂片作为阳极,电镀锡后的铜片为阴极,进行电镀;
五、将电镀后的铜片清洗干燥后即得铜锡钛合金负极材料。
所述步骤一中电镀液配方为:氯化锡 20-45g/L,氨三乙酸 30-50g/L,磷酸氢钠10-15g/L,氯化四丁基磷5-10g/L。
所述步骤二工艺条件为:电镀液温度40-50℃,电流密度为5-7A/dm2,电镀时间8-15min。
所述步骤三中电镀液配方为:四氯化钛40-50g/L,月桂酸钠60-80g/L,琥珀酸35-45g/L,四氢噻唑硫酮10-15g/L。
所述步骤四工艺条件为:电镀液温度25-35℃,电流密度为6-8A/dm2,电镀时间5-8min。
本发明的铜锡钛合金锂离子电池负极材料工艺简单高效,有效克服锡合金在充放电循环中易发生膨胀或收缩,提高了循环性和稳定性,首次放电容量高达800 mA·h/g以上,50次循环后放电容量损失不超过15%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种铜锡钛合金负极材料的制备方法,步骤包括:
一、配制锡电镀液;
二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中,以铂片作为阳极,以铜片为阴极,进行电镀;
三、配制钛电镀液;
四、将配制好的钛电镀液加入电镀槽中,以步骤二中的铂片作为阳极,电镀锡后的铜片为阴极,进行电镀;
五、将电镀后的铜片清洗干燥后即得铜锡钛合金负极材料。
所述步骤一中电镀液配方为:氯化锡 35g/L,氨三乙酸 40g/L,磷酸氢钠10g/L,氯化四丁基磷8g/L。
所述步骤二工艺条件为:电镀液温度42℃,电流密度为5A/dm2,电镀时间12min。
所述步骤三中电镀液配方为:四氯化钛44g/L,月桂酸钠66g/L,琥珀酸40g/L,四氢噻唑硫酮12g/L。
所述步骤四工艺条件为:电镀液温度25℃,电流密度为7A/dm2,电镀时间6min。
本实施例中的首次放电容量为825 mA·h/g,50次循环后放电容量损失为11%。
对比例1
与实施例1相比,步骤一中电镀液配方不含氯化四丁基磷,步骤三中电镀液配方不含四氢噻唑硫酮,其他条件均与实施例1相同。
本实施例中的首次放电容量为625 mA·h/g,50次循环后放电容量损失为27%。
上述实施例并不能作为本发明保护范围的限制,本发明的普通技术人员应知,在不脱离技术方案的宗旨和范围的情况下,对本发明的技术方案进行的任何修改或者等同替换,均应涵盖在本发明的权利要求范围中。