[发明专利]一种用于锂电池的氮掺杂锡/铜多孔负极材料及制备方法

摘要

本发明提出一种用于锂电池的氮掺杂锡/铜多孔负极材料及制备方法，该材料是使用单水硫酸四氨合铜晶体与纳米锡粉低温混熔后，在H₂/甲烷混合气氛下进行微波冷等离子体烧结，烧结温度控制在700‑750℃，通过熔融锡包覆的硫酸四氨合铜在高温下裂解，在复合过程中放出大量气体，形成多孔铜/锡合金，并通过烧结过程中释放的富氮氛围，电离后对外层包覆的锡进行掺杂处理，以及电离的甲烷气体分解，对金属骨架材料进行碳包覆。此方法形成的多孔结构和良好导电能力的孔壁，使得其可以有效改善电子传输通道和提高电子迁移率，并且N掺杂的多孔结构可以有效控制充放电过程中的体积形变。

主权项

1.一种用于锂电池的氮掺杂锡/铜多孔负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按质量份数称取单水硫酸四氨合铜晶体20‑60份，纳米锡粉40‑80份；（2）将单水硫酸四氨合铜晶体与纳米锡粉均匀混合，提高体系温度，达到低温混熔状态，熔化温度为250‑300℃，将混熔材料倒入磨具中，得到锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体；（3）将所述锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体放入密闭容器中，在H2/甲烷混合气氛中，采用微波冷等离子体烧结所述锡包裹单水硫酸四氨合铜晶体的前驱体，烧结温度为700‑750℃，烧结时间为6‑40分钟，形成多孔碳包覆的氮掺杂铜/锡合金多孔负极材料。