本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料。
背景技术：
“锂电池”是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池；由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流；锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池；锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池；锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池；锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的；可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池；由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
现有的高纯度锰酸锂是锂电池重要的正极材料，其中电池的负极材料是提高锂离子电池的能量和循环寿命的重要因素之一；传统的碳基材料存在比容量较低的问题，比如：石墨负极材料的理论比容量为372mah/g，难以满足日益增长的对高能量密度锂离子电池的需求，所以需要一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，以解决上述背景技术中提出的随着日益增长的对高能量密度锂离子电池的需求，由于传统的碳基材料比容量较低，进而影响了锂离子电池的能量和循环寿命的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、有机溶剂、分散剂、粘结剂、消泡剂、乳化剂、甲基纤维素和镍粉，所述石墨烯的重量组分为8-15份，所述硫化亚锡的重量组分为100-140份，所述有机溶剂的重量组分为20-35份，所述分散剂的重量组分为3-7份，所述粘结剂的重量组分为0.8-1.2份，所述消泡剂的重量组分为1.5-4份，所述乳化剂的重量组分为2-5份，所述甲基纤维素为15-20份，所述镍粉的重量组分为30-45份。
优选的，所述有机溶剂包括苯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或者多种组合物。
优选的，所述分散剂包括乙二胺四甲叉磷酸edtmpa、羟基乙叉二磷酸hedp、氨基三甲叉磷酸、纤维素衍生物和聚丙烯酰胺中一种或者多种组合物。
优选的，所述粘结剂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂和聚氯乙烯树脂中的一种或者多种组合物。
优选的，所述消泡剂包括硅和醚接枝、亚胺和酰胺中的一种或者多种组合物。
优选的，所述乳化剂包括硬脂酸钠盐、十二烷基硫酸钠盐、十二烷基苯磺酸钙盐、聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚中的一种或者多种组合物。
优选的，所述镍粉为硫酸镍。
优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
所述步骤1包括：取8-15份石墨烯、100-140份硫化亚锡、1.5-4份消泡剂和3-7份分散剂通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取20-35份有机溶剂进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
所述步骤2包括：取15-20份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入30-45份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
优选的，所述步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取2-5份乳化剂和1.5-4份消泡剂进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
所述步骤4包括：取0.8-1.2份的粘结剂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
优选的，所述步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
与现有技术相比，本发明提供了一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，具备以下有益效果：
本发明通过有机溶剂和分散剂将石墨烯进行很好分散，并且将硫化亚锡等组分与石墨烯进行混合，使石墨烯与各组分之间的相容性更好，进而使本发明制得的锂电池电容量更大，导电性能更好，使用寿命更长，并且进行100次循环后容量保持率达到80％以上，稳定性较好。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、苯乙烯、二胺四甲叉磷酸edtmpa、环氧树脂、硅和醚接枝、硬脂酸钠盐、甲基纤维素和镍粉，石墨烯的重量组分为8份，硫化亚锡的重量组分为100份，苯乙烯的重量组分为20份，二胺四甲叉磷酸edtmpa的重量组分为3份，环氧树脂的重量组分为0.8份，硅和醚接枝的重量组分为1.5份，硬脂酸钠盐的重量组分为2份，甲基纤维素为15份，镍粉的重量组分为30份。
本发明中，优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
步骤1包括：取8份石墨烯、100份硫化亚锡、1.5份硅和醚接枝和3份乙二胺四甲叉磷酸edtmpa通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取20份苯乙烯进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
步骤2包括：取15份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入30份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
本发明中，优选的，步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取2份硬脂酸钠盐和1.5份硅和醚接枝进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
步骤4包括：取0.8份的环氧树脂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
本发明中，优选的，步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
实施例二
本发明提供一种技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、乙烯乙二醇醚、羟基乙叉二磷酸hedp、不饱和聚酯树脂、亚胺和酰胺、十二烷基硫酸钠盐、甲基纤维素和镍粉，石墨烯的重量组分为8份，硫化亚锡的重量组分为100份，乙烯乙二醇醚的重量组分为20份，羟基乙叉二磷酸hedp的重量组分为3份，不饱和聚酯树脂的重量组分为0.8份，亚胺和酰胺的重量组分为1.5份，十二烷基硫酸钠盐的重量组分为2份，甲基纤维素为15份，镍粉的重量组分为30份。
本发明中，优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
步骤1包括：取8份石墨烯、100份硫化亚锡、1.5份亚胺和酰胺和3份羟基乙叉二磷酸hedp通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取20份乙烯乙二醇醚进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
步骤2包括：取15份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入30份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
本发明中，优选的，步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取2-5份十二烷基硫酸钠盐和1.5份亚胺和酰胺进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
步骤4包括：取0.8-1.2份的不饱和聚酯树脂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
本发明中，优选的，步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
对比实施例一
本发明提供一种技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、苯乙烯、二胺四甲叉磷酸edtmpa、环氧树脂、硅和醚接枝、硬脂酸钠盐、甲基纤维素和镍粉，石墨烯的重量组分为15份，硫化亚锡的重量组分为140份，苯乙烯的重量组分为35份，二胺四甲叉磷酸edtmpa的重量组分为7份，环氧树脂的重量组分为1.2份，硅和醚接枝的重量组分为4份，硬脂酸钠盐的重量组分为5份，甲基纤维素为20份，镍粉的重量组分为45份。
本发明中，优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
步骤1包括：取15份石墨烯、140份硫化亚锡、4份硅和醚接枝和7份乙二胺四甲叉磷酸edtmpa通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取20份苯乙烯进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
步骤2包括：取20份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入45份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
本发明中，优选的，步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取5份硬脂酸钠盐和4份硅和醚接枝进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
步骤4包括：取1.2份的环氧树脂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
本发明中，优选的，步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
对比实施例二
本发明提供一种技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、乙烯乙二醇醚、羟基乙叉二磷酸hedp、不饱和聚酯树脂、亚胺和酰胺、十二烷基硫酸钠盐、甲基纤维素和镍粉，石墨烯的重量组分为15份，硫化亚锡的重量组分为140份，乙烯乙二醇醚的重量组分为35份，羟基乙叉二磷酸hedp的重量组分为7份，不饱和聚酯树脂的重量组分为1.2份，亚胺和酰胺的重量组分为4份，十二烷基硫酸钠盐的重量组分为5份，甲基纤维素为20份，镍粉的重量组分为45份。
本发明中，优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
步骤1包括：取15份石墨烯、140份硫化亚锡、4份亚胺和酰胺和7份羟基乙叉二磷酸hedp通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取35份乙烯乙二醇醚进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
步骤2包括：取20份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入45份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
本发明中，优选的，步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取5份十二烷基硫酸钠盐和4份亚胺和酰胺进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
步骤4包括：取1.2份的不饱和聚酯树脂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
本发明中，优选的，步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
实施例三
本发明提供一种技术方案：一种高循环寿命的limn2o4的锂电池材料，包括石墨烯、硫化亚锡、有机溶剂、分散剂、粘结剂、消泡剂、乳化剂、甲基纤维素和镍粉，石墨烯的重量组分为10份，硫化亚锡的重量组分为125份，有机溶剂的重量组分为30份，分散剂的重量组分为4份，粘结剂的重量组分为1份，消泡剂的重量组分为2.5份，乳化剂的重量组分为3份，甲基纤维素为17份，镍粉的重量组分为35份。
本发明中，优选的，有机溶剂包括苯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺中的一种或者多种组合物。
本发明中，优选的，分散剂包括乙二胺四甲叉磷酸edtmpa、羟基乙叉二磷酸hedp、氨基三甲叉磷酸、纤维素衍生物和聚丙烯酰胺中一种或者多种组合物。
本发明中，优选的，粘结剂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂和聚氯乙烯树脂中的一种或者多种组合物。
本发明中，优选的，消泡剂包括硅和醚接枝、亚胺和酰胺中的一种或者多种组合物。
本发明中，优选的，乳化剂包括硬脂酸钠盐、十二烷基硫酸钠盐、十二烷基苯磺酸钙盐、聚氧乙烯醚类和聚氧丙烯醚中的一种或者多种组合物。
本发明中，优选的，镍粉为硫酸镍。
本发明中，优选的，包括制备步骤1、步骤2、步骤3和步骤4；
步骤1包括：取10份石墨烯、125份硫化亚锡、2.5份消泡剂和4份分散剂通过超声波搅拌器进行均匀混合，然后取20-35份有机溶剂进行混合，通过超声波搅拌装置以45-70khz的频率混合搅拌35-50min，得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a；
步骤2包括：取17份甲基纤维素加入适量的去离子水中，然后在80-90℃的条件下加入35份镍粉，并且通过搅拌器n中进行保温搅拌，搅拌时间为20-30min，得到纤维分散液b。
本发明中，优选的，步骤3包括：将石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b均加入搅拌装置m中，以200-300r/min的速度进行混合搅拌，混合时间为50-60min,然后取3份乳化剂和2.5份消泡剂进行混合，然后加入搅拌装置m中，混合时间为20-30min得到石墨烯和硫化亚锡的分散液a和纤维分散液b的混合乳液c；
步骤4包括：取1份的粘结剂加入搅拌装置m中，与混合乳液c一起通过搅拌装置m以200-300r/min的速度进行混合，并且搅拌装置m进行持续5-10min的匀减速搅拌，最终得到电极材料粘结体d，最后将电极材料粘结体d进行真空干燥得到锂电池材料。
本发明中，优选的，步骤4中真空干燥的压力条件为-0.05mpa～-0.07mpa,温度条件为75-90℃。
将实施例一、实施例二、对比实施例一、对比实施例二和实施例三制得的锂电池材料按照常规方法制成软包装锂离子电池，进行100次循环性能测试，测试结果如下：
锂电池材料的性能测试结果
测试结果表明，本发明制备的锂电池的比容量达到680mah/g以上,100次循环后容量保持率达到80％以上，电池的电容量大，稳定性好，使用寿命长。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。