一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法

发布时间: 2023-11-02

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

新材料技术

成果介绍

一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法本发明为克服现有技术中石墨烯负载纳米氧化锡作为锂离子电池负极材料,充放电循环后氧化锡易脱落,导致材料循环性能的恶化的不足,提供一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法。所述负极材料为二氧化锡-石墨烯-介孔炭三元复合材料。制备方法如下:(1)将氧化石墨超声分散于去离子水中,用氨水调节pH至9~10;(2)将五水合四氯化锡溶于水中,用氨水调节pH至9~10;(3)将两种溶液混合然后转移至水热反应釜,进行水热反应;(4)对得到的沉淀物抽滤、水洗,将所得产物超声分散于溶剂中,加入介孔炭前驱体,搅拌,进行水热反应;(5)对得到的沉淀物抽滤、水洗、真空干燥、烧结、粉碎后得到二氧化锡-石墨烯-介孔炭复合材料。

成果亮点

为克服现有技术中石墨烯负载纳米SnO2作为锂离子电池负极材料，充放电循环后SnO2 容易从石墨烯纳米片上脱落，从而导致材料循环性能的恶化的不足，提供一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法。所述锂离子电池复合负极材料为二氧化锡-石墨烯-介孔炭三元复合材料。上述锂离子电池复合负极材料的制备方法，步骤如下：（1）将氧化石墨（GO）超声分散于去离子水中，用氨水调节pH至9～10，此为A溶液；（2）将五水合四氯化锡（SnCl4·5H2O）溶于水中，用氨水调节pH至9～10，形成锡酸铵，此为B溶液；（3）超声下，将B溶液滴加至A溶液中，然后转移至水热反应釜，进行水热反应。

团队介绍

申请人：常州大学（中国/CN ; 江苏省 ; 常州市 ; 武进区） (大专院校) 213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号当前专利权人：常熟威怡科技有限公司（中国/CN ; 江苏省 ; 苏州市） (企事业单位) 215500 江苏省苏州市江苏高科技氟化学工业园8号发明人：曹剑瑜王进许娟展亮亮陈智栋常州大学（Changzhou University），简称“常大”，位于江苏省常州市，是江苏省人民政府与中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司及中国海洋石油集团有限公司共建的省属全日制本科院校，为全国深化创新创业教育改革示范高校，国家知识产权试点示范高校，国务院侨办华文教育基地，江苏高水平大学建设B类高校。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2023-11-22

刘春林

常州大学

教授

综合评价

本发明的有益效果是：通过首次水热反应合成了二氧化锡-石墨烯复合材料，将SnO2纳米粒子分散在高比表面积的石墨烯表面，不仅可以提高SnO2的表面利用率，而且可以增强材料的导电性。接着通过二次水热反应用介孔炭包覆二氧化锡-石墨烯材料，将SnO2粒子包裹于介孔炭层与石墨烯片中，从而有效抑制了材料在锂离子脱嵌时的体积膨胀效应，避免多次充放电后SnO2从石墨烯片上脱落。本发明所制得的二氧化锡-石墨烯-介孔炭复合材料作为锂离子负极材料，具有高的电化学容量和良好的循环稳定性。通过二氧化锡-石墨烯-介孔炭三者间的协同作用，不仅可以有效缓解材料在充放电过程中的体积效应，而且可以增强材料的导电性。