本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域,具體地說(shuō)是一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料及其制備的方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池負(fù)極材料要求其具有良好的比容量與體積比容量,首次充放電效率高、循環(huán)性能好及降低成本。錫最為負(fù)極材料具有的高比容量但其循環(huán)穩(wěn)定性能差,充放電過(guò)程中體積變化大,限制了錫作為離離子負(fù)極材料的發(fā)展。為解決錫在充放電過(guò)程中的體積驟變,一般方法是把錫制備成納米顆粒,但因充放電過(guò)程中,錫納米粒子容易會(huì)發(fā)生團(tuán)聚,本質(zhì)問(wèn)題仍無(wú)法解決。另一種方法是合成錫/碳化合物來(lái)降低錫的體積驟變。但是該方法退火溫度很高,成本無(wú)法降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了彌補(bǔ)以上不足,本發(fā)明提供了一種錫循環(huán)穩(wěn)定好、的制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,以解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:
1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20~30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;
2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌20~30分鐘;
3)將溶液在120~140℃下熱處理8~12小時(shí);
4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟1)中將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20~30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;其中銅的總含量與醋酸根的摩爾比為3:1,銅醋酸鹽與丙三醇的摩爾比為0.03~0.05:1,甲基異丁酮與丙三醇溶液的摩爾比為0.05~0.07:1。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟2)中錫納米粒子顆粒尺寸為90~110nm。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述步驟4)制得的鋰離子電池負(fù)極材料中錫粒子重量為所述鋰離子電池負(fù)極材料重量的8~35%。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明的鋰離子負(fù)極材料具有良好的電化學(xué)性能,電能儲(chǔ)存容量大,循環(huán)穩(wěn)定性良好,在工作電流為100mA/g時(shí),蓄電量大于900mAh/g在循環(huán)100次之后蓄電量仍大于550mAh/g。
由于采用了上述技術(shù)方案,一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20~30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌20~30分鐘;3)將溶液在120~140℃下熱處理8~12小時(shí);4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料;本發(fā)明的鋰離子負(fù)極材料具有良好的電化學(xué)性能,電能儲(chǔ)存容量大,循環(huán)穩(wěn)定性良好,在工作電流為100mA/g時(shí),蓄電量大于900mAh/g在循環(huán)100次之后蓄電量仍大于550mAh/g。
具體實(shí)施方式
一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:
1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20~30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;
2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌20~30分鐘;
3)將溶液在120~140℃下熱處理8~12小時(shí);
4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料。
所述步驟1)中將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20~30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;其中銅的總含量與醋酸根的摩爾比為3:1,銅醋酸鹽與丙三醇的摩爾比為0.03~0.05:1,甲基異丁酮與丙三醇溶液的摩爾比為0.05~0.07:1。
所述步驟2)中錫納米粒子顆粒尺寸為90~110nm。
所述步驟4)制得的鋰離子電池負(fù)極材料中錫粒子重量為所述鋰離子電池負(fù)極材料重量的8~35%。
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例一:
一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:
1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;
2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌20分鐘;
3)將溶液在120℃下熱處理8小時(shí);
4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料。
所述步驟1)中將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為20℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;其中銅的總含量與醋酸根的摩爾比為3:1,銅醋酸鹽與丙三醇的摩爾比為0.03:1,甲基異丁酮與丙三醇溶液的摩爾比為0.05:1。
所述步驟2)中錫納米粒子顆粒尺寸為90nm。
所述步驟4)制得的鋰離子電池負(fù)極材料中錫粒子重量為所述鋰離子電池負(fù)極材料重量的8%。
實(shí)施例二:
一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:
1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為25℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;
2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌25分鐘;
3)將溶液在130℃下熱處理10小時(shí);
4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料。
所述步驟1)中將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為25℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;其中銅的總含量與醋酸根的摩爾比為3:1,銅醋酸鹽與丙三醇的摩爾比為0.04:1,甲基異丁酮與丙三醇溶液的摩爾比為0.06:1。
所述步驟2)中錫納米粒子顆粒尺寸為100nm。
所述步驟4)制得的鋰離子電池負(fù)極材料中錫粒子重量為所述鋰離子電池負(fù)極材料重量的20%。
實(shí)施例三:
一種制備手機(jī)鋰離子電池負(fù)極材料的方法,包括步驟:
1)將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;
2)將錫納米粒子加入混合溶液中,攪拌30分鐘;
3)將溶液在140℃下熱處理12小時(shí);
4)將沉淀物分離,蒸餾水清洗,冷卻干燥,即所述鋰離子電池負(fù)極材料。
所述步驟1)中將銅的醋酸鹽加入丙三醇中,在溫度為30℃時(shí)與甲基異丁酮共沉積;其中銅的總含量與醋酸根的摩爾比為3:1,銅醋酸鹽與丙三醇的摩爾比為0.05:1,甲基異丁酮與丙三醇溶液的摩爾比為0.07:1。
所述步驟2)中錫納米粒子顆粒尺寸為110nm。
所述步驟4)制得的鋰離子電池負(fù)極材料中錫粒子重量為所述鋰離子電池負(fù)極材料重量的35%。
本發(fā)明各實(shí)施例電極材料制備的電極性能參數(shù)如下表:
由上表可見(jiàn),使用本發(fā)明的電極材料制得的電極電能儲(chǔ)存容量大,循環(huán)穩(wěn)定性良好,在工作電流為100mA/g時(shí),蓄電量大于900mAh/g在循環(huán)100次之后蓄電量仍大于550mAh/g。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。