[發(fā)明專利]一種使用簡單球磨制備錫碳材料的方法

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• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108807867A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 王智勝;周鵬偉;趙東輝
• 申請（專利權）人: 福建翔豐華新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 吳成開;徐勛夫

本發(fā)明公開一種使用簡單球磨制備錫碳材料的方法，包括有以下步驟：（一）混料：首先，將納米氧化錫與酚醛樹脂以SnO₂:PF=（7?8）:（2?3）質(zhì)量比球磨混合；然后，采用干粉壓片機壓片，壓力為6?10MPa；（二）碳熱還原：在氮氣氛圍下，以1?4℃/min的升溫速度，將溫度升至200?250℃，恒溫60?120min，再以3?7℃/min的速度將溫度升至800?1000℃，恒溫50?70min，之后自然降溫。本發(fā)明采用無機錫鹽和酚醛樹脂為原料，借鑒模板法制備介孔炭的過程，應用碳熱還原原理，制備了一種錫碳復合材料用作鋰離子電池負極材料，其具有容量大的特點，并且，安全性能高，倍率性能好，與電解液相容性好，價廉環(huán)保，值得推廣使用。

技術領域

本發(fā)明涉及碳材料領域技術，尤其是指一種使用簡單球磨制備錫碳材料的方法。

背景技術

隨著新興經(jīng)濟的快速發(fā)展，全球能源消耗量急劇增長。鋰離子電池以其高電壓、高能量密度、循環(huán)壽命長、安全性能好、成本低廉等優(yōu)點在電腦、相機和移動電話等便攜式電子設備上已經(jīng)得到了廣泛的應用。近年來，世界各國都在積極開展鋰離子電池運用于混合動力電動汽車（HEV）、純電動汽車（PEV）等的研究，但鋰離子電池作為車載動力電池的主要瓶頸是鋰離子電池負極材料的性能。

雖然目前鋰離子電池在二次電池應用領域占有優(yōu)勢地位，但其廣泛商業(yè)化應用的負極材料-石墨類材料的實際容量已接近理論容量（372mAh/g），其進一步提升的空間非常有限，這成為阻礙其進一步發(fā)展的瓶頸之一。金屬Sn能與Li形成合金，理論容量為994 mAh/g是石墨類材料的兩倍多，因此一經(jīng)提出，就受到了各國研究者的廣泛關注，同時錫基材料作為鋰離子電池負極材料還具備安全性能高、倍率性能好、與電解液相容性好、價廉環(huán)保等特點，是最具潛力的下一代鋰離子電池負極材料之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種使用簡單球磨制備錫碳材料的方法，其能有效解決現(xiàn)有之負極材料容量小的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術方案：

一種使用簡單球磨制備錫碳材料的方法，包括有以下步驟：

（一）混料：首先，將納米氧化錫與酚醛樹脂以SnO₂:PF=（7-8）:（2-3）質(zhì)量比球磨混合；然后，采用干粉壓片機壓片，壓力為6-10MPa；

（二）碳熱還原：在氮氣氛圍下，以1-4℃/min的升溫速度，將溫度升至200-250℃，恒溫60-120min，再以3-7℃/min的速度將溫度升至800-1000℃，恒溫50-70min，之后自然降溫。

作為一種優(yōu)選方案，包括有以下步驟：

（一）混料：首先，將納米氧化錫與酚醛樹脂以SnO₂:PF=8:2質(zhì)量比球磨混合；然后，采用干粉壓片機壓片，壓力為8MPa；

（二）碳熱還原：在氮氣氛圍下，以3℃/min的升溫速度，將溫度升至225℃，恒溫90min，再以5℃/min的速度將溫度升至900℃，恒溫60min，之后自然降溫。

作為一種優(yōu)選方案，包括有以下步驟：

（一）混料：首先，將納米氧化錫與酚醛樹脂以SnO₂:PF=7:3質(zhì)量比球磨混合；然后，采用干粉壓片機壓片，壓力為8MPa；

（二）碳熱還原：在氮氣氛圍下，以3℃/min的升溫速度，將溫度升至225℃，恒溫90min，再以5℃/min的速度將溫度升至900℃，恒溫60min，之后自然降溫。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知：