[发明专利]锂离子电池用碳包覆合金纳米粒子电极材料及其制备方法

摘要

本发明属于电化学技术领域，具体为一种锂离子电池用碳包覆合金纳米粒子电极材料及制备方法。该电极材料本体为纳米合金材料，通过乳液聚合方法将酚醛树脂均匀地包覆合金纳米粒子形成核壳结构，最后在惰性气氛下高温煅烧碳化得到碳包覆的合金纳米粒子。这种复合材料的结构中，纳米合金粒子被具有良好导电性和一定膨胀收缩性的碳均匀牢固地包裹，因此在循环过程中可以缓冲体积膨胀同时保证了整体电极的导电性。采用这种复合材料作为锂离子电池负极材料可以得到储锂容量高、安全性优良以及循环性能优良的锂离子电池负极材料。

主权项

1.一种锂离子电池用碳包覆合金纳米粒子电极材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：首先用液相还原法制备纳米合金粒子，粒子的粒径为10-50nm；然后使用疏水化试剂处理合金粒子，使其疏水化；在水溶液中加入表面活性剂、疏水化的纳米合金粒子、引发剂、间苯二酚和甲醛，再使用微乳液聚合法使酚醛树脂均匀包覆合金纳米粒子；最后在惰性气氛下高温煅烧碳化得到碳包覆的合金纳米粒子；其中：所述纳米合金粒子为可以嵌锂的二元合金材料Cu6Sn5、Mg2Sn、CoSn、Ni3Sn4、CeSn3 或Ni3Sn2中的一种或几种材料的混合物；所用的疏水化试剂为巯基乙酸乙酯、乙硫醇、十六烷基硫醇、十二烷基硫醇中一种或几种的混合溶液；所述高温煅烧温度为600℃-900℃，最后得到的碳包覆合金纳米粒子中碳的含量占复合材料总质量的10％-30％。