[发明专利]一种锂电池负极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池技术领域，具体是一种锂电池负极材料及其制备方法。

背景技术

目前主要的锂离子电池负极材料主要有碳类、过渡金属氧化物、锡基以及硅基等。碳类负极目前已经实现商业化，但是在低温环境中碳类负极的电化学性能较差，原因在于在低温环境下锂离子在碳类负极材料中的扩散系数低导致的，另外，碳类负极脱嵌锂的电极电位较低，这容易导致锂枝晶的形成，这严重影响了锂离子电池的安全性能；过渡金属氧化物用作锂离子电池负极材料时存在的最大问题就是循环稳定性不好，容量衰减较快；而锡基和硅基作为锂离子电池负极材料时存在的问题是该类负极材料在进行嵌锂反应时会产生高达300%的体积膨胀，从而导致该类材料具有较大的容量衰减和较差的容量保持率。上述提到的锂离子负极材料主要存在嵌锂电位、比容量和循环稳定性方面的问题，不能很好应用于锂离子电池体系中。因此，为了发展高比能量、长循环寿命、廉价型锂离子电池，必须开发新型锂离子电池负极材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池负极材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池负极材料，按照重量份的主要原料为：对氯甲基苯乙烯8-10份、2-(N-吗啉）乙烷磺酸10-20份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮8-15份、水杨醛肟2-8份、乙烯基磺酸钠1-3份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1-3份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1-3份、纳米多孔硅1-3份。

作为本发明进一步的方案：所述锂电池负极材料，按照重量份的主要原料为：对氯甲基苯乙烯8-10份、2-(N-吗啉）乙烷磺酸12-18份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮11-13份、水杨醛肟3-7份、乙烯基磺酸钠1-3份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1-3份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1-3份、纳米多孔硅1-3份。

作为本发明进一步的方案：所述锂电池负极材料，按照重量份的主要原料为：对氯甲基苯乙烯9份、2-(N-吗啉）乙烷磺酸15份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮12份、水杨醛肟5份、乙烯基磺酸钠2份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚2份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯2份、纳米多孔硅2份。

一种锂电池负极材料的制备方法，具体步骤为：

首先，将对氯甲基苯乙烯、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮进行共混，冰浴2-4h，随后加入2-(N-吗啉）乙烷磺酸、水杨醛肟、乙烯基磺酸钠、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯、纳米多孔硅混匀，随后加压至5-8MPa，控制温度为42-50℃，即得。

作为本发明进一步的方案：步骤（1）中随后加压至7MPa，控制温度为46℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明有机负极材料采用多种活性混合物作为锂离子电池负极材料，能够提升材料的安全性能以及电池材料的稳定性，并且该活性物质的合成方法简单，工艺控制性好，生产成本低，能大规模应用于工业化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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1

一种锂电池负极材料，按照重量份的主要原料为：对氯甲基苯乙烯8份、2-(N-吗啉）乙烷磺酸10份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮8份、水杨醛肟2份、乙烯基磺酸钠1份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1份、纳米多孔硅1份。

一种锂电池负极材料的制备方法，具体步骤为：

首先，将对氯甲基苯乙烯、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氢-5-甲基-3(2H)-哒嗪酮进行共混，冰浴2h，随后加入2-(N-吗啉）乙烷磺酸、水杨醛肟、乙烯基磺酸钠、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯、纳米多孔硅混匀，随后加压至5MPa，控制温度为42℃，即得。

实施例2