一种二氧化锡/碳负极材料的制备方法与流程

文档序号:12036587阅读:553来源:国知局

本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种二氧化锡/碳负极材料的制备方法。



背景技术:

电极材料是锂离子电池的关键。目前,商业化的锂离子电池负极材料主要是石墨,石墨成本低,来源广泛,适于商品化,但是石墨嵌锂后会形成sei膜,造成初始容量的不可逆损失,使其容量较低,理论容量仅为372mah/g,在需要高能量输出的领域的应用受到限制。而且碳负极的电位与金属锂的电位非常接近,碳负极表面易析出金属锂形成锂枝晶造成电池短路,存在一定的安全隐患。金属氧化物如fe2o3,sno2等作为锂离子电池负极材料具有很高的比容量。其中sno2比容量高达782mah/g,但sno2作为电极材料在充放电过程中体积变化高达200~300%,这会引起电极的粉化,导致活性物质与集流体的断路。因此,大多数sno2电极都存在容量衰减迅速的问题,这也限制了金属氧化物作为锂离子电池负极材料的发展和实际应用。因此,科研工作者们对此进行了深入的研究,包括对材料进行包覆、掺杂改性,制备成复合或纳米材料等,通过这些方法来提高电极材料的性能,特别是金属氧化物与炭材料进行纳米尺度的复合,制备出新型的纳米结构已经成为目前研究的热点。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述问题,提供一种二氧化锡/碳负极材料的制备方法。

实现本发明目的的技术方案为:

一种二氧化锡/碳负极材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)按五水合四氯化锡:柠檬酸:葡萄糖或蔗糖为2:0.5:0.5~1的质量比称量,将柠檬酸和葡萄糖加入30-50毫升去离子水中,搅拌至澄清,形成溶液a;

(2)将五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液b;

(3)在搅拌条件下,往氯化锡溶液b中缓慢滴入溶液a,继续搅拌使溶液形成均匀的悬浊液,放入烘箱中加热至120℃,保温6小时,得到沉淀物;

(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗、干燥,再在氩气保护下煅烧,即得到二氧化锡/碳负极材料。

所述煅烧的温度为300至500℃,煅烧时间为3至5小时。

本发明的优点为:本发明制备工艺简单,未引入强酸强碱或其他有毒物质,采用了绿色合成的路线,所制备的二氧化锡/碳负极材料循环性能良好,比容量高。

具体实施方式

实施例1

(1)将0.5克柠檬酸和1克葡萄糖加入50毫升去离子水中,搅拌至澄清,形成溶液a;

(2)将2克五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液b;

(3)在搅拌条件下,往氯化锡溶液b中缓慢滴入溶液a,继续搅拌使溶液形成均匀的悬浊液,放入烘箱中加热至120℃,保温6小时,得到沉淀物;

(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗三次后在60℃下干燥,再在氩气保护下300℃煅烧5小时后即得到二氧化锡/碳负极材料。

实施例2

(1)将0.5克柠檬酸和0.5克蔗糖加入30毫升去离子水中,搅拌至澄清,形成溶液a;

(2)将2克五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液b;

(3)在搅拌条件下,往氯化锡溶液b中缓慢滴入溶液a,继续搅拌使溶液形成均匀的悬浊液,放入烘箱中加热至120℃,保温6小时,得到沉淀物;

(4)用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗三次后在60℃下干燥,再在氩气保护下500℃煅烧3小时后,即得到二氧化锡/碳负极材料。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种二氧化锡/碳负极材料的制备方法,包括将柠檬酸和葡萄糖加入去离子水中,搅拌至澄清,形成溶液A;将五水合四氯化锡加入50毫升的去离子水中,搅拌形成氯化锡溶液B;搅拌条件下,往氯化锡溶液B中缓慢滴入溶液A,继续搅拌使溶液形成均匀的悬浊液,放入烘箱中加热至120℃,保温6小时,得到沉淀物;用乙醇和去离子水对沉淀物进行离心分离、清洗后在 60℃下干燥,再在氩气保护下煅烧,即得到二氧化锡/碳复合材料。本发明制备工艺简单,未引入强酸强碱或其他有毒物质,采用了绿色合成的路线,所制备的负极材料循环性能良好,比容量高。

技术研发人员:宋进华
受保护的技术使用者:宋进华
技术研发日:2016.03.30
技术公布日:2017.10.24
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