[發明專利]一種鋰電池負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710065467.8
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106784734A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鮑海友;楊建鋒;田東;李丹楓;胡文良;汪燁森
• 申請（專利權）人: 深圳市斯諾實業發展股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙)34126
• 代理人: 宣圣義

技術領域

本發明涉及一種電池技術領域，具體是一種鋰電池負極材料及其制備方法。

背景技術

目前主要的鋰離子電池負極材料主要有碳類、過渡金屬氧化物、錫基以及硅基等。碳類負極目前已經實現商業化，但是在低溫環境中碳類負極的電化學性能較差，原因在于在低溫環境下鋰離子在碳類負極材料中的擴散系數低導致的，另外，碳類負極脫嵌鋰的電極電位較低，這容易導致鋰枝晶的形成，這嚴重影響了鋰離子電池的安全性能；過渡金屬氧化物用作鋰離子電池負極材料時存在的最大問題就是循環穩定性不好，容量衰減較快；而錫基和硅基作為鋰離子電池負極材料時存在的問題是該類負極材料在進行嵌鋰反應時會產生高達300%的體積膨脹，從而導致該類材料具有較大的容量衰減和較差的容量保持率。上述提到的鋰離子負極材料主要存在嵌鋰電位、比容量和循環穩定性方面的問題，不能很好應用于鋰離子電池體系中。因此，為了發展高比能量、長循環壽命、廉價型鋰離子電池，必須開發新型鋰離子電池負極材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋰電池負極材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種鋰電池負極材料，按照重量份的主要原料為：對氯甲基苯乙烯8-10份、2-(N-嗎啉）乙烷磺酸10-20份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮8-15份、水楊醛肟2-8份、乙烯基磺酸鈉1-3份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1-3份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1-3份、納米多孔硅1-3份。

作為本發明進一步的方案：所述鋰電池負極材料，按照重量份的主要原料為：對氯甲基苯乙烯8-10份、2-(N-嗎啉）乙烷磺酸12-18份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮11-13份、水楊醛肟3-7份、乙烯基磺酸鈉1-3份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1-3份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1-3份、納米多孔硅1-3份。

作為本發明進一步的方案：所述鋰電池負極材料，按照重量份的主要原料為：對氯甲基苯乙烯9份、2-(N-嗎啉）乙烷磺酸15份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮12份、水楊醛肟5份、乙烯基磺酸鈉2份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚2份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯2份、納米多孔硅2份。

一種鋰電池負極材料的制備方法，具體步驟為：

首先，將對氯甲基苯乙烯、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮進行共混，冰浴2-4h，隨后加入2-(N-嗎啉）乙烷磺酸、水楊醛肟、乙烯基磺酸鈉、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯、納米多孔硅混勻，隨后加壓至5-8MPa，控制溫度為42-50℃，即得。

作為本發明進一步的方案：步驟（1）中隨后加壓至7MPa，控制溫度為46℃。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明有機負極材料采用多種活性混合物作為鋰離子電池負極材料，能夠提升材料的安全性能以及電池材料的穩定性，并且該活性物質的合成方法簡單，工藝控制性好，生產成本低，能大規模應用于工業化生產。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1

一種鋰電池負極材料，按照重量份的主要原料為：對氯甲基苯乙烯8份、2-(N-嗎啉）乙烷磺酸10份、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮8份、水楊醛肟2份、乙烯基磺酸鈉1份、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚1份、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯1份、納米多孔硅1份。

一種鋰電池負極材料的制備方法，具體步驟為：

首先，將對氯甲基苯乙烯、6-(4-氨基苯基)-4,5-二氫-5-甲基-3(2H)-噠嗪酮進行共混，冰浴2h，隨后加入2-(N-嗎啉）乙烷磺酸、水楊醛肟、乙烯基磺酸鈉、4-(2-乙胺基)苯-1,2-二酚、2,4-二甲基吡咯-3,5-二羧酸二叔丁酯、納米多孔硅混勻，隨后加壓至5MPa，控制溫度為42℃，即得。

實施例2