[發明專利]一種鋰離子電池負極復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710028228.5
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106848219A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 王建;周清穩;趙唯一;張會剛
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 盧霞

1.一種鋰離子電池負極復合材料，其特征在于，所述的鋰離子電池負極復合材料（900）包括含錫量子點和含氮碳納米片,所述的含錫量子點均勻分布在含氮碳納米片上，所述的含錫量子點的質量占復合材料總質量的50～80%。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池負極復合材料，其特征在于：

所述的含錫量子點為錫量子點或者錫合金量子點；

除錫之外的合金元素選自如下元素中的一種或多種：Co, Fe, Mn, Ni, Si, Cu, Cr, Ti, Zn, Al, Pb, Sb, In, Ge, Ag, Au, Pd, Pt, C。

3.如權利要求1或2所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，制備方法如下：

通過將不含氮前驅物（300）、含氮前驅物（400）和錫化合物（500）三種原料混合后進行兩步法煅燒獲得鋰離子電池負極復合材料（900）；

或通過將不含氮前驅物（300）、含氮前驅物（400）、錫化合物（500）與非錫金屬化合物（600）四種原料混合后進行兩步法煅燒獲得鋰離子電池負極復合材料（900）。

4.根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，

所述的不含氮前驅物（300）與含氮前驅物（400）的重量比為1：（5-10）；

所述的不含氮前驅物（300）與錫化合物（500）的重量比為1：（0.25-1）；

如含有非錫金屬化合物（600），所述的錫化合物（500）與非錫金屬化合物（600）重量比為（5-15）：1。

5.根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，所述的不含氮前驅物（300）選自蔗糖、葡萄糖中的一種或兩種。

6.根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，所述的含氮前驅物（400）選自尿素、單氰胺、二氰二胺、二聚氰胺、三聚氰胺中的一種或幾種。

7.根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，所述的錫化合物（500）選自氯化亞錫、草酸錫、草酸亞錫、乙酸錫、硝酸錫中的一種或幾種。

8. 根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，所述的非錫金屬化合物（600）為除錫之外的合金元素的有機金屬化合物、硝酸鹽、鹵化物、草酸鹽或乙酸鹽，所述的除錫之外的合金元素包括如下元素中的一種或多種：Co, Fe, Mn, Ni, Si, Cu, Cr, Ti, Zn, Al, Pb, Sb, In, Ge, Ag, Au, Pd, Pt, C。

9.根據權利要求3所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）配置無水乙醇和去離子水的混合液（200），加入不含氮前驅物（300）、含氮前驅物（400）和錫化合物（500），或加入不含氮前驅物（300）、含氮前驅物（400）、錫化合物（500）和非錫金屬化合物（600），攪拌均勻，得到混合溶液（700），混合液（200）中無水乙醇和去離子水的體積比為3～6:10；

2）將步驟1)得到的混合溶液（700）放入鼓風干燥箱中進行加熱處理，使溶劑充分蒸發，得到固體粉末，鼓風干燥箱的加熱溫度為50～90℃，加熱時間為2～12小時；

3）將步驟2）得到的固體粉末放置于密閉容器中置于馬弗爐中進行第一步煅燒處理，得到固體粉末（800），第一步煅燒溫度為350～600℃，第一步煅燒時間為0.5～4小時；

4）將步驟3）得到的固體粉末（800）置于管式爐中，惰性氣體氛圍下進行第二步煅燒處理，處理溫度為600～900℃，得到固體粉末，即鋰離子電池負極復合材料（900），第二步煅燒時間為4～8小時。

10.根據權利要求9所述的鋰離子電池負極復合材料的制備方法，其特征在于，所述的不含氮前驅物（300）為蔗糖，所述的含氮前驅物（400）為尿素，所述的錫化合物（500）為氯化亞錫。