本發(fā)明涉及鋰離子電池負極材料領(lǐng)域，具體涉及一種鋰離子電池sns2/snsb復(fù)合負極材料的制備方法。sns2即二硫化錫，snsb即錫銻合金。
背景技術(shù)：
隨著便攜式電子設(shè)備和動力汽車的發(fā)展，對鋰離子電池提出了更高的挑戰(zhàn)，不僅要求具有較高的能量密度，更要求具有較好的循環(huán)性能。負極材料，作為鋰離子電池儲鋰的主體，在充放電過程中實現(xiàn)鋰離子的嵌入和脫出，是整個電池的關(guān)鍵部分。目前商業(yè)化鋰離子電池負極主要使用的是各種碳材料，市面上性能較好的石墨負極材料已經(jīng)能達到360mah/g，性能已經(jīng)快觸到天花板（石墨負極材料的理論容量為372mah/g），提高其容量的空間非常有限，因此，尋找一種可以替代石墨基碳負極材料的、具有更高容量和安全性的新型鋰離子電池負極材料便是迫切和必要的。
作為一種高容量的負極材料，sns2近年來也吸引了鋰離子電池領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是最有潛力的負極材料之一，其理論容量高達645mahg?1，被很多學(xué)者設(shè)計為儲鋰的主體。分析認(rèn)為sns2除了較高的理論容量外，還具有cdi2型層狀結(jié)構(gòu)，與石墨碳類似，這種結(jié)構(gòu)可以為鋰離子傳輸提供便利，但sns2材料的缺點在于導(dǎo)電性較差和充放電過程中仍然存在較大的體積變化。為解決上述兩個問題，大部分學(xué)者采取的方法是將sns2與各種碳材料復(fù)合，這些方法確實改善了sns2的循環(huán)性能，但效果有限。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：目前鋰電池負極材料存在比容量不高且循環(huán)性能和倍率性能不佳的問題，提出一種鋰離子電池用sns2/snsb復(fù)合負極材料的制備方法，提高電極循環(huán)穩(wěn)定性，并制備出高容量高穩(wěn)定性的鋰離子電池負極材料，進而改善動力鋰離子電池的整體性能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種鋰離子電池sns2/snsb復(fù)合負極材料的制備方法，包括如下步驟：
步驟1：按照物質(zhì)的量之比為1:2的比例稱取sncl4·5h2o和硫代乙酰胺，將其加入到聚乙二醇溶液中，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙?，然后將該溶液轉(zhuǎn)入水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，于180℃保溫15h，冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和乙醇反復(fù)洗滌多次，真空干燥即得到棕色sns2粉末；
步驟2：將上述所得sns2粉末溶于無水乙醇，并加入sncl2·2h2o和sbcl3，加入sncl2·2h2o和sbcl3的物質(zhì)的量之比控制在sncl2·2h2o/sbcl3=3~1，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙?，得到溶液a；
步驟3：配制0.15mol/l的nabh4溶液，在磁力攪拌條件下，將nabh4溶液緩慢加入到溶液a中，當(dāng)溶液a不產(chǎn)生氣泡時，停止滴加nabh4溶液，此時得到的溶液稱為溶液b；
步驟4：在70~90℃下，繼續(xù)攪拌溶液b4~8h，使其充分反應(yīng)，得到溶液c；
步驟5：將溶液c轉(zhuǎn)入到水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，在140~160℃下保溫24h，冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，然后真空干燥，即得到sns2/snsb復(fù)合負極材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列有益效果：本發(fā)明充分利用高理論容量sns2的三維納米茉莉花瓣狀結(jié)構(gòu)和cdi2型層狀結(jié)構(gòu)的特點，以此為儲鋰模板，在花瓣上引入納米snsb合金顆粒，構(gòu)筑sns2/snsb三維結(jié)構(gòu)的負極材料。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于以下兩點：①以sns2為模板，在其花瓣上引入納米snsb合金顆粒，充分發(fā)揮了snsb的高理論容量的特點，且花瓣的存在可有效避免納米snsb合金的團聚；②snsb合金作為一種金屬，可有效改善sns2導(dǎo)電性較差的缺點，充分發(fā)揮sns2和snsb合金的協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
本發(fā)明將轉(zhuǎn)化一種思路，將sns2設(shè)計為儲鋰模板，而不是作為儲鋰主體，將具有更高理論容量的snsb合金負載于sns2之上，構(gòu)筑sns2/snsb復(fù)合負極材料。
本發(fā)明提出一種制備鋰離子電池負極用sns2/snsb材料的方法，有望制備出兼具高理論容量和循環(huán)性能的電極材料，進而改善鋰離子電池的整體性能。
附圖說明
圖1是實施例1的復(fù)合負極材料的掃描電鏡圖。
具體實施方式
本發(fā)明提出了一種鋰離子電池sns2/snsb復(fù)合負極材料的制備方法，包括如下步驟：
步驟1：按照物質(zhì)的量之比為1:2的比例稱取sncl4·5h2o和硫代乙酰胺，將其加入到聚乙二醇溶液中，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙?，然后將該溶液轉(zhuǎn)入水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，于180℃保溫15h，冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和乙醇反復(fù)洗滌多次，真空干燥即得到棕色sns2粉末；
步驟2：將上述所得sns2粉末溶于無水乙醇，并加入sncl2·2h2o和sbcl3，加入sncl2和sbcl3的物質(zhì)的量之比控制在sncl2/sbcl3=3~1，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙猓玫饺芤篴；
步驟3：配制0.15mol/l的nabh4溶液，在磁力攪拌條件下，將nabh4溶液緩慢加入到溶液a中，當(dāng)溶液a不產(chǎn)生氣泡時，停止滴加nabh4溶液，此時得到的溶液稱為溶液b；
步驟4：在70~90℃下，繼續(xù)攪拌溶液b4~8h，使其充分反應(yīng)，得到溶液c；
步驟5：將溶液c轉(zhuǎn)入到水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，在140~160℃下保溫24h，冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，然后真空干燥，即得到sns2/snsb復(fù)合負極材料。
本發(fā)明的實施例1-6，各種參數(shù)如表1所示。
表1不同實施例中的參數(shù)
本發(fā)明主要針對工藝參數(shù)做了調(diào)整，以實施例1予以說明。
稱取5mmolsncl4·5h2o和10mmol硫代乙酰胺將其加入到100ml聚乙二醇溶液中，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙?，然后將該溶液轉(zhuǎn)入水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，于180℃保溫15h。冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和乙醇反復(fù)洗滌多次，真空干燥即得到棕色sns2粉末。
將上述所得sns2粉末溶于50ml無水乙醇，并加入1.13gsncl2·2h2o和0.57gsbcl3，充分?jǐn)嚢柚钡酵耆芙?，得到溶液a。配置0.15mol/l的nabh4溶液，在磁力攪拌條件下，將nabh4溶液緩慢加入到溶液a中，當(dāng)溶液a不產(chǎn)生氣泡時，停止滴加nabh4溶液。此時，得到的溶液稱為溶液b。在80℃水域加熱條件下，對溶液b持續(xù)攪拌4h，使其充分反應(yīng)，得到溶液c。將溶液c轉(zhuǎn)入到水熱合成反應(yīng)釜的聚四氟乙烯罐中，在160℃下保溫24h。冷卻后的產(chǎn)物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，然后真空干燥，即得到sns2/snsb復(fù)合負極材料。
對得到的復(fù)合負極材料進行電化學(xué)性能測試，結(jié)果表明，在100ma·g-1的電流密度下，復(fù)合材料首次放電容量分別為1254.8mah·g-1，50次循環(huán)后放電容量仍可維持在755.7mah·g-1，容量保持率為60.2%，具有較好的電化學(xué)性能。