[发明专利]片状二硫化锡及其制备方法与应用

说明书

片状二硫化锡及其制备方法与应用，涉及电池电极材料技术领域，其包括以下步骤：取适量二水合氯化亚锡和硫代乙酰胺混合并加入适量去离子水，搅拌使其充分混合，得到混合液；在混合液中加入适量氨水，使混合液的pH值调至8~9；将调节pH值后的混合液转移至反应釜，密封后置于110~130℃的温度条件下进行水热，直至反应结束，再待反应釜冷却至室温后取出，得到反应后的产物；将产物进行洗涤，然后干燥，即可得到黄色粉末状的片状二硫化锡。将本发明制得的片状二硫化锡应用于锂离子或钠离子电池负极时能提高电池的稳定性以及倍率性能。

技术领域

本发明涉及电池电极材料技术领域，尤其指一种片状二硫化锡及其制备方法与应用。

背景技术

随着现代社会的迅速发展，能源危机逐渐成为一个引起全球关注的重大问题。作为主要的储能设备，可充电锂离子电池由于其能量密度高，自放电小，无记忆效应，长循环寿命等突出特点，成为手机、笔记本电脑等现代数码产品中应用最广泛的电池，目前正迅速从电子设备进军到电动汽车、可再生能源和很多新行业。而被工业化的石墨负极材料的理论容量较低，一般为372 mAh g^-1，不能满足大尺寸电动车（EV/PHEV）和大规模能量储存系统（EES）所需的高能量密度。但这两个应用领域即将占据的锂离子电池市场份额不容小觑，因此开发新的锂离子电池负极材料是非常紧迫的。

作为典型的层状金属硫化物，SnS₂本身具有锡原子和硫原子通过范德华力组成的八面体的CdI₂型的晶体结构，并具有高可逆比容量。然而，大多数现有的SnS₂在作为锂离子电池或钠离子电池的基底材料时，在循环稳定性以及倍率性能上都较差。相比于微米和亚微米级别的材料，纳米结构的SnS₂材料（如纳米线、纳米片等）在电化学应用上更加有利，因此在纳米尺度上优化SnS₂结构来提高其储存锂离子和钠离子的电化学性能将会是未来的一大趋势。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种纳米级别的片状二硫化锡的制备方法，将制得的片状二硫化锡应用于锂离子或钠离子电池负极以提高电池的稳定性以及倍率性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种片状二硫化锡的制备方法，包括以下步骤：

（1）取适量二水合氯化亚锡和硫代乙酰胺混合并加入适量去离子水，搅拌使其充分混合，得到混合液。

（2）在混合液中加入适量氨水，使混合液的pH值调至8~9。

（3）将调节pH值后的混合液转移至反应釜，密封后置于110~130℃的温度条件下进行水热，直至反应结束，再待反应釜冷却至室温后取出，得到反应后的产物。

（4）将产物进行洗涤，然后干燥，即可得到黄色粉末状的片状二硫化锡。

其中，所述二水合氯化亚锡与硫代乙酰胺的质量比为1：5。

更优选地，步骤（1）中搅拌的时间为20~40分钟。

更优选地，步骤（3）中进行水热的时间为约5~8h。

更优选地，步骤（4）中用无水乙醇对产物进行2-4次离心洗涤，再用去离子水对产物进行2-4次离心洗涤。

更优选地，步骤（4）中的干燥方式是在干燥箱内以70~90℃的条件进行充分干燥。

另外，本发明还提供一种，片状二硫化锡，其采用上述的制备方法制备得到。

同时，本发明还涉及上述片状二硫化锡在锂离子电池负极材料或钠离子电池负极材料中的应用。