[发明专利]一种电池负极材料及其制备方法和制备装置

说明书

本发明公开一种电池负极材料及其制备方法和制备装置，其中电池负极材料由以下原料制成：氧化石墨、去离子水、SnCl4•5H2O、甲基四胺、乌洛托品、氢氧化钠溶液以及无水乙醇，制备方法包括：制备SnO₂钠离子材料，将SnO₂钠离子材料溶于预处理氧化石墨烯水溶液，超声处理15min，得到三次混合液，将三次混合液加入到微波消解仪的高压反应罐中调至二次预设压强和二次预设温度，反应二次预设时间，得到前置产物，将前置产物进行高速离心水洗，120℃真空干燥，得到电池负极材料，SnO₂与石墨烯以及钠离子相结合能过有效的阻止石墨烯在实际应用中聚集堆叠，提高石墨烯的比表面利用率，提高离子的扩散性能，从而改善石墨烯的电化学性能。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种电池负极材料及其制备方法和制备装置。

背景技术

负极材料在锂离子电池中同样具有极其重要的地位。几乎每一代锂离子电池的划分都以负极材料的革新所定义。从第一代锂负极到第二代石墨负极再到现在逐渐开始商业化的硅负极，每次负极材料的革新都为锂离子电池的性能带来巨大飞跃。与正极材料相比，目前商业锂离子电池体系中采用的负极材料较为单一，基本为石墨类碳材料。但该类材料比容量较低、倍率充放电性能较差，并且在电解液中较不稳定，有特殊的物理和化学性能。石墨烯作为一种新型的材料比容量较高，但是由于石墨烯纳米片之间较强的π-π作用及范德华力，导致石墨烯在实际应用中容易聚集堆叠，降低了其有效的比表面利用率，影响离子的扩散，从而影响石墨烯电化学性能的充分发挥。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种电池负极材料及其制备方法和装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种电池负极材料，所述电池负极材料由以下的原料制成：氧化石墨、去离子水、SnCl₄·5H₂O、甲基四胺、乌洛托品、氢氧化钠溶液以及无水乙醇。第一方面的一种电池负极材料，。

可选的，所述SnCl4•5H2O与所述乌洛托品的质量比为1：0.2。

根据本公开的第二方面，提供一种电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

将氧化石墨溶解于去离子水中，得到氧化石墨溶液；

将所述所述氧化石墨溶液超声分散处理，得到氧化石墨烯水溶液；

在所述氧化石墨烯水溶液加入到微波消解仪的高压反应罐中，调至一次预设压强和一次预设温度，反应一次预设时间，得到预处理氧化石墨烯水溶液；

将SnCl₄·5H₂O溶于去离子水，加入甲基四胺和乌洛托品，得到一次混合液；

在所述一次混合液中逐滴加入0.6mol/L的氢氧化钠溶液，得到二次混合液；

将所述二次混合液置入水热反应釜中密封，反应温度条件为130～150℃，反应时间控制在7h，取出反应物后用无水乙醇洗涤，并干燥处理，得到SnO₂钠离子材料；

将所述SnO₂钠离子材料溶于所述预处理氧化石墨烯水溶液，超声处理15min，得到三次混合液；

将所述三次混合液加入到微波消解仪的高压反应罐中调至二次预设压强和二次预设温度，反应二次预设时间，得到前置产物；

将所述前置产物进行高速离心水洗，120℃真空干燥，得到所述电池负极材料。