[发明专利]一种锂离子电池的负极材料的制备方法

说明书

本发明提供一种锂离子电池的负极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一：取锰源及锌源溶解于有机溶剂中，搅拌后形成均匀的混合液；所述锰源及锌源中锰元素与锌元素的物质的量之比为2：1；步骤二：将步骤一制得的混合液转移至置于冷阱内且在氮气氛围下的容器内，并逐滴加入沉淀剂，搅拌并放置老化一段时间，制得前驱体溶液；步骤三：将步骤二制得的前驱体溶液进行过滤、洗涤及干燥后，制得前驱体材料；步骤四：将步骤三制得的前驱体材料研磨后放入充有氮气的管式炉中煅烧，制得最终的锂离子电池的负极材料。本发明提供的锂离子电池的负极材料的制备方法，简单易行，可控性高，纯度高，比表面积大，电子传递速率快，循环性能优异。

【技术领域】

本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的负极材料的制备方法。

【背景技术】

锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、低污染、无记忆效应等优异性能被广泛应用于3C电子产品、电动汽车和储能等领域。锂离子电池正极材料的发展已经催生出了容量超过200mAh/g的材料，因此需要寻求高容量的负极材料与正极材料进行较好的匹配。

传统的锂离子电池的负极材料为石墨，石墨的比容量(372mAh)较低，限制了石墨作为负极材料的发展。过渡金属氧化物相对于石墨类碳材料具有较高的比容量而备受关注，其中多元锰基金属氧化物的研究最为广泛，如NiMn₂O₄，ZnMn₂O₄，并且，多元锰基金属氧化物的尖晶石结构ZnMn₂O₄具有比单元锰基金属氧化物更好的电池循环性能。

现有的合成多元金属氧化物材料的方法存在如下两个缺点：一、使用水热法、固相反应法等方法，操作复杂，合成的温度要求高，耗费时间久，制备过程能源消耗过高；二、采用简单的共沉淀法制备出的材料形貌和粒径不可控且纯度不高，导致循环性能差和电子传导率低等缺点。

鉴于此，实有必要提供一种新型的锂离子电池的负极材料的制备方法以克服以上缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种制备方法简单易行、可控性高、材料的纯度高、比表面积大、电子传递速率快、循环性能优异的锂离子电池的负极材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种锂离子电池的负极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一：取锰源及锌源溶解于有机溶剂中，搅拌后形成均匀的混合液；所述锰源及锌源中锰元素与锌元素的物质的量之比为2：1；步骤二：将步骤一制得的混合液转移至置于冷阱内且在氮气氛围下的容器内，并逐滴加入沉淀剂，搅拌并放置老化一段时间，制得前驱体溶液；所述锰源中锰元素的物质的量与所述沉淀剂的物质的量之比为0.25～0.75；步骤三：将步骤二制得的前驱体溶液进行过滤、洗涤及干燥后，制得前驱体材料；步骤四：将步骤三制得的前驱体材料研磨后放入充有氮气的管式炉中煅烧，制得最终的锂离子电池的负极材料。

在一个优选实施方式中，所述步骤一中的有机溶剂为乙二醇溶液。

在一个优选实施方式中，所述步骤二中冷阱的温度为-10℃。

在一个优选实施方式中，所述步骤二中的沉淀剂为Na₂CO₃溶液，所述Na₂CO₃溶液的浓度为0.1mol/L。

在一个优选实施方式中，所述步骤二中的搅拌时间为40～60min，老化时间为1～3h。

在一个优选实施方式中，所述步骤三中的洗涤过程为使用去离子水和无水乙醇分别清洗3次。

在一个优选实施方式中，所述步骤三中的干燥过程为真空干燥箱中60～80℃干燥10～12h。