[发明专利]电解法制备锡铜合金极片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及锡铜合金极片的制备领域，具体说是电解法制备锡铜合金极片的方法。

背景技术

锂电池是现有电器或电动工具最主要的电源之一，而为了改善锂电池的性能、提高负极的比容量，目前，大多数生产厂家采用锡负极材料。然而，在充放电过程中，锡负极的体积膨胀率较大，长期循环后会产生粉化现象，导致循环性能较差。为了解决这些问题，一般采用制备复合合金作为负极，如锡铜合金、锡铁合金等。从制备方法来看，用电解法制备锡铜合金具有成本低、操作简单、容易控制组成及厚度等优点，但现有的电解合成方法制备的锡铜合金质量不高、表面性能欠佳。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种电化学性能较好的电解法制备锡铜合金极片的方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：电解法制备锡铜合金极片的方法，包括以下步骤：

（1）将铜箔表面除油，再依次进行水洗、活法、水洗；

（2）以金属锡片为阳极、上述铜箔为阴极在具有电解液的电解槽中进行电解；

（3）待铜箔上有镀有一层锡膜层后，取出铜箔，得到锡铜膜极片；

（4）再将锡铜膜极片置于炉中烧结，得到锡铜合金极片。

作为优选，步骤（1）中除油时先采用碱除油，再采用电化学除油。

作为优选，碱除油时采用50—70g/LNaOH、20—40g/LNa₂CO₃、30—50g/LNa₃PO₄、0.5mol/L表面活性剂的溶液，温度保持60--70℃。

作为优选，电化学除油时采用35—55g/LNaOH、20—40g/LNa₂CO₃、20—40g/LNa₃PO₄的溶液，电流密度为3—10A/dm2，温度保持60--70℃。

作为优选，步骤（1）中的活化处理在室温下进行，采用30--80g/L分析纯盐酸。

作为优选，步骤（2）中的铜箔厚度40—45μm，电解液由50—70g/LNa₂SnO₃·3H₂O、10—20g/LNaOH、25—35g/LCH₃COONa组成，电解槽电压为1.4v，电流密度为0.5A/dm²。

作为优选，锡膜层的厚度达到0.7—1.2μm后取出铜箔。

作为优选，烧结时通入流速为20mL/min的氩气，以25℃/min升温速率由室温升至300℃，再保温24h，然后自然冷却至室温。

本发明由50—70g/L50—70g/LNa₂SnO₃·3H₂O、10—20g/LNaOH、25—35g/LCH₃COONa组成的电解液，使的铜箔上镀有一层锡膜，不仅可提高极片的循环性能，而且可保证较高的库伦效率，从而大大改善锡铜合金极片的电化学性能。

具体实施方式

下面将详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明的电解法制备锡铜合金极片的方法，包括以下步骤：

首先，将铜箔表面除油，再依次进行水洗、活法、水洗；除油时先采用碱除油，再采用电化学除油。碱除油时，添加表面活性剂可以去除钢带表面易于除去的油污；电化学除油与碱性化学除油相似，但其主要依靠电解作用强化除油效果，电化学除油比碱除油更有效，速度更快，除油更彻底；碱除油与电化学除油相比可节约用电。

碱除油时采用50—70g/LNaOH、20—40g/LNa₂CO₃、30—50g/LNa₃PO₄、0.5mol/L表面活性剂的溶液，温度保持60--70℃；电化学除油时采用35—55g/LNaOH、20—40g/LNa₂CO₃、20—40g/LNa₃PO₄的溶液，电流密度为3—10A/dm2，温度保持60--70℃。