[發明專利]一種鋰離子電池負極材料AgInS2納米線的制備方法

有效

• 申請號: 201610287258.3
• 申請日: 2016-05-04
• 公開（公告）號: CN105789626B
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 曾暉
• 申請（專利權）人: 合肥國軒電池材料有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池負極材料的制備方法，具體涉及一種鋰離子電池負極材料AgInS₂納米線的制備方法。

背景技術

AgInS₂作為一種有潛力的鋰離子電池電極材料，由于其優異的電子電導率和In的高氧化態，它可以提供較高的放電比容量和能量密度。因此，AgInS₂作為鋰離子電池負極材料引起了關注。

常見制備AgInS₂材料的方法有水熱法和固相法等。Zhang等人報道了以AgNO₃、InCl₃·4H₂O和硫脲為原料，采用有機熔鹽法，200℃反應6 h，制備了黃銅礦型的AgInS₂納米棒（Synthesis by organic molten salt method and characterization of chalcopyrite AgInS₂ nanorods[J]. Crystal Research and Technology, 2010, 45(11): 1194-1198.）。Mao等人報道了采用“一鍋煮”的方法制備了AgInS₂納米晶（J. W. Wang, et al. Synthesis and photophysical properties of ternary I-III-VI AgInS₂ nanocrystals: intrinsic versus surface states[J]. Journal of Physical Chemistry C, 2011, 115: 8945-8954.）。Fu等人報道了以不銹鋼為基底的Ag₂Se薄膜作為鋰離子電池負極材料的電化學性能，該Ag₂Se薄膜首次放電比容量高達750 mAh/g^-1，第二次的放電比容量也能達到505 mAh/g^-1（Fabrication and lithium electrochemistry of Ag₂Se thin film anode[J]. Electrochimica Acta, 2016, 51: 3287–3291.）。這些都說明了AgInS₂作為鋰離子電池負極材料是可行的，而且可以提供較高的放電比容量。

本發明是在低成本、條件溫和、高效率的前提下，制備鋰離子電池負極材料AgInS₂納米線。

發明內容

本發明旨在為鋰離子電池提供一種負極材料AgInS₂納米線的制備方法，在低成本、反應溫和、產率高的前提下，采用蒸發誘導自組裝法和溶劑熱法相結合的方式，制備AgInS₂納米線。

本發明的技術方案如下：

一種鋰離子電池負極材料AgInS₂納米線的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）按S與Na₂S的摩爾比為4：1，配制成1-3 mol/L的飽和（S+Na₂S）溶液；

（2）將1-3 mol/L的飽和（S+Na₂S）溶液用2-50倍體積的蒸餾水稀釋后，再逐滴加入銀離子水溶液，有黑色沉淀同時生成；然后加入表面活性劑，攪拌至有豐富的泡沫產生后，置于100-160℃的鼓風干燥箱內蒸發完水分，用水和酒精離心洗滌產物并干燥得Ag₂S納米線；

（3）在內襯聚四氟乙烯的高壓反應釜中加入20-40mL有機溶劑作為反應介質，按Ag、In、S的摩爾比為1：1：2，將Ag₂S納米線、In鹽和硫源加入高壓反應釜中，然后將高壓反應釜至于100-200℃的鼓風干燥箱內，反應12-48小時；最后將產物離心洗滌并干燥，得AgInS₂納米線。