本发明涉及碳基负极材料制作的技术领域,尤其涉及一种表面微氧化多孔碳基负极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池具有体积小,及长时间使用下仍维持高储电量与高放电量等优点,因而被广泛地被运用在通讯、电子等设备中。“碳基材”基于其安全性与成本考量,已然成为锂离子电池负极材料的原料主流;而各式以碳基材为原料的锂离子电池负极材料,以及相关的制备方法,也逐渐被开发出来,但是目前的碳基负极材料改性后的充放电性能较差,循环性能较差,因此提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料及其制备方法。
技术实现要素:
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料及其制备方法。
本发明提出的一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉5-9份、锡粉13-17份、沥青15-19份、碳基环己醇21-25份、无水乙醇21-25份、碳酸锂8-12份、硼酸钠13-17份、氟硼酸亚镍5-9份、硫酸亚锡7-11份、草酸钾2-6份和粘结剂7-11份。
优选地,包括以下重量份的原料:镍粉6-8份、锡粉14-16份、沥青16-18份、碳基环己醇22-24份、无水乙醇22-24份、碳酸锂9-11份、硼酸钠14-16份、氟硼酸亚镍6-8份、硫酸亚锡8-10份、草酸钾3-5份和粘结剂8-10份。
优选地,包括以下重量份的原料:镍粉7份、锡粉15份、沥青17份、碳基环己醇23份、无水乙醇23份、碳酸锂10份、硼酸钠15份、氟硼酸亚镍7份、硫酸亚锡9份、草酸钾4份和粘结剂9份。
本发明还提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料的制备方法,包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
优选地,所述s1中,研磨设备为研磨机,研磨时间设置为16-18h。
优选地,所述s2中,研磨时间设置为20-22h,研磨机转速设置为200-300rpm/min。
优选地,所述s3中,加热温度设置为900-1200℃,冷却温度设置为10-15℃。
优选地,所述s4中,高度混料机的转速设置为100-1200r/min,混料时间设置为4-6h。
优选地,所述s5中,干燥箱的温度设置为100-120℃,干燥时间设置为2-3h。
优选地,所述s6中,自然冷却的时间为4-6h。
本发明的有益效果:本发明中通过在原料中添加了碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂,使得在碳基负极材料的表面形成微氧化多孔,提高改性后的充放电性能和循环性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本实施例中提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉5份、锡粉13份、沥青15份、碳基环己醇21份、无水乙醇21份、碳酸锂8份、硼酸钠13份、氟硼酸亚镍5份、硫酸亚锡7份、草酸钾2份和粘结剂7份;
其制备方法包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
实施例二
本实施例中提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉6份、锡粉14份、沥青16份、碳基环己醇22份、无水乙醇22份、碳酸锂9份、硼酸钠14份、氟硼酸亚镍6份、硫酸亚锡8份、草酸钾3份和粘结剂8份;
其制备方法包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
实施例三
本实施例中提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉7份、锡粉15份、沥青17份、碳基环己醇23份、无水乙醇23份、碳酸锂10份、硼酸钠15份、氟硼酸亚镍7份、硫酸亚锡9份、草酸钾4份和粘结剂9份;
其制备方法包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
实施例四
本实施例中提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉8份、锡粉16份、沥青18份、碳基环己醇24份、无水乙醇24份、碳酸锂11份、硼酸钠16份、氟硼酸亚镍8份、硫酸亚锡10份、草酸钾5份和粘结剂10份;
其制备方法包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
实施例五
本实施例中提出了一种表面微氧化多孔碳基负极材料,包括以下重量份的原料:镍粉9份、锡粉17份、沥青19份、碳基环己醇25份、无水乙醇25份、碳酸锂12份、硼酸钠17份、氟硼酸亚镍9份、硫酸亚锡11份、草酸钾6份和粘结剂11份;
其制备方法包括以下步骤:
s1:选取镍粉和锡粉,将镍粉和锡粉加入到研磨设备中,在研磨设备中进行研磨处理;
s2:s1中所述的镍粉和锡粉中加入沥青,继续在研磨设备中进行研磨,得到镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物;
s3:s2中所述的镍粉、锡粉和沥青的粉末混合物采用高温加热,然后再放入冷却设备进行冷却处理,制得碳基负极材料;
s4:将s3中所述的碳基负极材料通入高速混料机中,并将碳基环己醇、无水乙醇、碳酸锂、硼酸钠、氟硼酸亚镍、硫酸亚锡、草酸钾和粘结剂加入到高速混料机中;
s5:s4中所述的碳基负极材料通入干燥箱中,对碳基负极材料进行干燥处理;
s6:s5中所述的碳基负极材料放在自然状态下进行自然冷却,冷却完成后即得到表面微氧化多孔碳基负极材料。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。