[发明专利]复合纳米SnO2

说明书

本发明公开一种复合纳米SnO₂负极材料与中间相碳微球的制备方法。制备方法采用微波辅助溶胶‑凝胶法，制备纳米SnO₂的同时，引入中间相碳微球材料，再经过一系列高温处理，制得结合度良好的纳米氧化锡‑中间相碳微球复合材料。本发明相比现有的负极改性对电池循环寿命的提高有限，采用本发明的技术手段，可以有效发挥中间相碳微球和纳米氧化锡的各自优势，从而大大提升锂离子电池的循环寿命。

技术领域

本发明涉及电化学领域，特别涉及一种复合纳米SnO₂负极材料与中间相碳微球的制备方法。

背景技术

现有技术对碳基材料进行表面包覆改性，一般是直接使用成品材料复合，例如，采用SnO₂对碳基材料进行包覆，通常是直接采用高温煅烧制备纳米 SnO₂，再与中间相碳微球(MCMB)直接成品复合。这种工艺存在以下问题：

(1)、表面包覆改性只能通过对其表面修饰来改善性能，并不能改变碳材料结构，对循环的改善有限；

(2)、直接使用纳米SnO₂首次放电过程中提及膨胀严重，循环期间锂离子的反复嵌入与脱出过程中一出现“粉化”和“团聚”现象，导致电化学性能迅速下降。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种复合纳米SnO₂负极材料与中间相碳微球的制备方法。制备方法采用微波辅助溶胶-凝胶法，制备纳米SnO₂的同时，引入中间相碳微球材料，再经过一系列高温处理，制得结合度良好的纳米氧化锡-中间相碳微球复合材料。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种复合纳米SnO₂负极材料与中间相碳微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)、将锡酸四丁酯、无水乙醇和乙酰丙酮均匀混合，所得溶液标记为A 溶液；

(2)、将六氟锡酸锂、无水乙醇、柠檬酸、去离子水均匀混合，所得溶液标记为B溶液；

(3)、在剧烈搅拌条件下，将B溶液缓慢加入到A溶液中，得到均匀透明的溶胶，继续搅拌1-10h，直至形成凝胶C；

(4)、将中粒径在10-16μm的中间相碳微球颗粒加入到步骤(3)所得的凝胶中，加入过程中，不断搅拌直至均匀；

(5)、步骤(4)所得产物经干燥、研磨后装入中间相碳微球坩埚，置于微波炉中，在空气气氛下升温到500-850℃，保温20-80min，再将产物机械研磨后即可。

优选地，所述步骤(1)中，锡酸四丁酯、无水乙醇和乙酰丙酮的摩尔比为5∶88∶3。

优选地，所述步骤(2)中，六氟锡酸锂、无水乙醇、柠檬酸、去离子的摩尔比为(4～5)∶64∶3∶34。

优选地，所述步骤(4)中，中间相碳微球颗粒的加入量按摩尔比 n_C∶n_(LiNO3)＝1∶4添加。

采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

相比现有的负极改性对电池循环寿命的提高有限，采用本发明的技术手段，可以有效发挥中间相碳微球和纳米氧化锡的各自优势，从而大大提升锂离子电池的循环寿命。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图1和具体实施例，对本发明进一步说明。

实施例1