一种天然石墨/SnSb复合负极材料及其制备方法与应用与流程

文档序号:31416594发布日期:2022-09-03 15:56阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种天然石墨/snsb复合负极材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:(1)将天然石墨和氧化剂混合,反应,制备得到改性天然石墨;(2)将步骤(1)制得的改性天然石墨、锡盐、锑盐、第一有机溶剂和分散剂混合,搅拌均匀后得溶液a;(3)将步骤(2)的溶液a和还原剂溶液混合,反应,制备得到天然石墨和snsb的复合物;(4)将沥青和第二有机溶剂混合,制备得到沥青溶液;(5)将步骤(3)的天然石墨和snsb的复合物和步骤(4)的沥青溶液混合后,放入反应釜中进行加压浸渍,浸渍完毕后,减压使反应釜内外压力相同后,加热去除第二有机溶剂后冷却到室温;(6)将步骤(5)的物料打散后,在惰性气氛下进行碳化处理,制备得到所述天然石墨/snsb复合负极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,步骤(1)中,所述天然石墨的颗粒形状为球形、近似球形、卵圆形和土豆形中的至少一种,所述天然石墨的中值粒径d
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为6~25μm,振实密度为0.6~1.0g/cm3,固定碳的质量含量≥99%;和/或,步骤(1)中,所述氧化剂选自硝酸、盐酸和硫酸中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,步骤(2)中,所述锡盐选自硝酸锡、氯化锡、醋酸锡和硫酸锡中的至少一种;所述锑盐选自硝酸锑、氯化锑、醋酸锑和硫酸锑中的至少一种;和/或,步骤(2)中,所述分散剂选自氮甲基砒咯烷酮、聚乙烯亚胺和聚乙烯醇中的至少一种;和/或,步骤(2)中,所述改性天然石墨与锡盐的质量比为(25~100):100。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其中,步骤(3)中,所述还原剂溶液为kbh4的水溶液和/或nabh4的水溶液,所述还原剂溶液的摩尔浓度为0.08~0.15mol/l,所述还原剂溶液的ph值为11~13;和/或,步骤(3)中,所述步骤(2)的溶液a和还原剂溶液的体积比为1:(2~5);和/或,步骤(3)中,所述反应的温度为20~40℃,保温时间为1~6小时。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其中,步骤(4)中,所述沥青和第二有机溶剂的质量比为(8~15):100;和/或,步骤(4)中,所述沥青的软化点为70~90℃,喹啉不溶物含量小于1%。6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其中,步骤(5)中,所述沥青和步骤(3)的天然石墨和snsb的复合物的质量比为(8~15):100;和/或,步骤(5)中,所述加压浸渍的压力为10mpa~30mpa,保压时间为1~5小时;和/或,步骤(5)中,所述加热的温度为200~300℃;和/或,步骤(6)中,所述碳化处理的温度为700~880℃,保温时间为0.5~2小时,所述碳化处理的升温速率为3~15℃/min;和/或,步骤(6)中,所述的惰性气氛为氮气或者氩气。7.权利要求1-6任一项所述方法制备得到的天然石墨/snsb复合负极材料。8.根据权利要求7所述的天然石墨/snsb复合负极材料,其中,所述天然石墨/snsb复合负极材料包括天然石墨、snsb和无定型碳;所述天然石墨/snsb复合负极材料具有核壳结
构,核为天然石墨、无定型碳和snsb的复合物,壳为无定型碳。9.根据权利要求7所述的天然石墨/snsb复合负极材料,其中,所述snsb的平均粒径为30~60nm;和/或,所述snsb在天然石墨/snsb复合负极材料中的含量为50~70wt%;所述天然石墨在天然石墨/snsb复合负极材料中的含量为20~50wt%;所述无定型碳在天然石墨/snsb复合负极材料中的含量为10~15wt%;和/或,所述无定型碳包覆在天然石墨和snsb的复合物表面,所述无定型碳还嵌入到天然石墨内部的各蜷曲鳞片石墨层表面;和/或,所述天然石墨/snsb复合负极材料的平均粒径d
50
为10~20μm。10.权利要求7-9任一项所述的天然石墨/snsb复合负极材料在锂离子电池中的应用。

技术总结
本发明属于负极材料技术领域,具体涉及一种天然石墨/SnSb复合负极材料及其制备方法与应用。本发明首先对天然石墨进行氧化,使天然石墨表面变的粗糙(凹凸不平),有利于形成细小的纳米SnSb颗粒,且能均匀钉扎在天然石墨表面上,增加了天然石墨和纳米SnSb颗粒的界面结合力,不仅改善了纳米SnSb颗粒的团聚现象,使负极材料的循环稳定性得到改善。极材料的循环稳定性得到改善。


技术研发人员:刘明东 王宪 叶雨佐 吴其修
受保护的技术使用者:广东东岛新能源股份有限公司
技术研发日:2022.06.14
技术公布日:2022/9/2
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