[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811228941.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109449397B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙海雷;張子佳;方節(jié)軍;李兆麟;陶昕;張運(yùn)超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/58;H01M4/38;H01M10/0525;H01M4/583;H01M4/62;C01B32/182
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法是以氧化石墨烯、錫鹽和有機(jī)硫源為原料，采用一步溶劑熱法結(jié)合熱處理、添加表面活性劑，制備得到所述具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料；

所述具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料為SnS₂-SnS (n-p)結(jié)/石墨烯復(fù)合負(fù)極材料；

所述制備方法的內(nèi)容為：

步驟1，取氧化石墨烯分散液，加入溶劑，再加入表面活性劑；混合均勻后加入錫鹽，攪拌至所述錫鹽完全溶解，并加入有機(jī)硫源攪拌均勻，得到混合溶液；

步驟2，將所述混合溶液倒入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱釜中，于恒溫箱內(nèi)反應(yīng)，再經(jīng)離心干燥后得到前驅(qū)體SnS₂/rGO；

步驟3，將所述前驅(qū)體置于馬弗爐內(nèi)在惰性氣氛下反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)，所述表面活性劑將原位裂解成無(wú)定形碳，無(wú)定形碳進(jìn)一步將所述前驅(qū)體SnS₂/rGO中的部分SnS₂還原為SnS，該反應(yīng)最終得到所述具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述氧化石墨烯分散液加入溶劑后，氧化石墨烯的濃度范圍是0.01~20g?L^-1；

步驟1中所述錫鹽濃度范圍是1×10^-4~1×10^-1mol?L^-1；

步驟1中所述有機(jī)硫源濃度范圍是4×10^-4~5×10^-1mol?L^-1；

步驟1中所述表面活性劑濃度范圍是1×10^-5~2×10^-1mol?L^-1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述錫鹽為硝酸錫、氯化錫、硫酸錫、硝酸錫結(jié)晶水化合物、氯化錫結(jié)晶水化合物或硫酸錫結(jié)晶水化合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述溶劑為去離子水、無(wú)水乙醇、丙醇、甲醇中的一種或兩種以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述有機(jī)硫源為乙硫醇、丙烯硫醇、硫脲或L-半胱氨酸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述的表面活性劑是羧甲基纖維素鈉、聚偏氟乙烯、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉中的一種或兩種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟2中恒溫箱的溫度為120~240^oC；反應(yīng)時(shí)間為10~40h；

步驟3中馬弗爐的溫度為300~600℃；反應(yīng)的時(shí)間為1~10h。

8.一種具有優(yōu)異階梯倍率性能的鋰電池，其特征在于，所述鋰電池是在權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述具有優(yōu)異倍率性能的復(fù)合負(fù)極材料中嵌鋰得到。