[發明專利]一種鋰離子電池用金屬硫化物負極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610183514.4
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107240678A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 郭向欣;譚迎賓
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲,鄭優麗

1.一種鋰離子電池用金屬硫化物負極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池用金屬硫化物負極材料包含金屬M的硫化物、或金屬M的硫化物與添加劑A形成的復合材料，金屬M 為Fe、Sc、Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Hf、Mo、Er、In、Ga、Ge、Sn、Ru、Ta、La、W、Nb、Pd和Pt中的至少一種，添加劑A為石墨烯、碳納米管、金屬有機骨架、SiO₂、Al₂O₃、以及聚合物中的至少一種，所述制備方法包括：將金屬M的氫氧化物、或者金屬M的氫氧化物與添加劑A或添加劑A的前驅體形成的復合物，與單質硫混合，在保護氣氛中升溫至保溫溫度300℃～600℃下保溫1～6小時，得所述鋰離子電池用金屬硫化物負極材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池用金屬硫化物負極材料包含金屬M的硫化物，所述金屬M的氫氧化物通過下述方法制備:將金屬M的鹽、尿素和水混合，于室溫下攪拌0.5～3小時后于80～200 ℃下反應8～24小時，離心、清洗并烘干，得到所述金屬M的氫氧化物。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池用金屬硫化物負極材料包含金屬M的硫化物與添加劑A形成的復合材料，所述金屬M的氫氧化物與添加劑A或添加劑A的前驅體形成的復合物通過下述方法制備:將金屬M的鹽、添加劑A或添加A的前驅體、尿素和水混合，于室溫下超聲3～5小時后于80～200 ℃下反應8～24小時，離心、清洗并烘干，得到所述金屬M的氫氧化物與添加劑A或添加劑A的前驅體形成的復合物。

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述金屬M的鹽為金屬M的硝酸鹽、氯化物、醋酸鹽、硫酸鹽中的至少一種。

5.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述金屬M的鹽和尿素的摩爾比為1:（1～10)，優選1:1.25。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述金屬M的鹽與添加劑A或添加劑A的前驅體的摩爾比為1:（1～10)，優選1:6.7。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述金屬氫氧化物和單質硫的質量比為1:（1～5)，優選1:2。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述保護氣氛為Ar和N₂中任意一種。

9.根據權利要求1-8中任一項所述的制備方法，其特征在于，以1～10 ℃/分鐘升溫至保溫溫度300℃～600℃。