[發明專利]一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811600772.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109659546B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王圓方;代建國;平國政;喬喬;李延立
• 申請（專利權）人: 成都愛敏特新能源技術有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙) 13106
• 代理人: 于文順;趙方知

1.一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料的制備方法，其特征在于制備過程為：

（1）稱取1～5g含硫有機化合物和1～5g含氮有機化合物添加到500g有機溶劑中，攪拌均勻后將100g石墨添加其中并攪拌均勻，過濾后，轉移到管式爐中，并在惰性氣氛下，加熱升溫到200～500℃，并保溫1～6h，之后在惰性氣氛下降溫到室溫，得到石墨復合材料A；

（2）通過高速粒子束轟擊將納米硅植入到石墨復合材料A的表層中，之后再進行800℃碳化2h，得到硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料；

步驟（1）中的含硫有機化合物為：巰基乙胺、3-巰基-1-丙胺、巰基嘌呤、巰基吡啶、2-巰基嘧啶、巰基乙醛、2-巰基咪唑、4-巰基嘧啶、2-巰基黃嘌呤、8-巰基腺嘌呤、巰基噻唑、噻唑-2-硫醇、α-巰基丙酸、2-巰基噻唑啉、2-巰基二氫噻唑、2-巰基丁酸、鄰巰基苯酸、2-巰基噻二唑、6-巰基嘌呤、8-巰基喹啉、2-乙巰基苯并咪唑、4-吡啶巰基乙酰氯、巰基乙醇和2-巰基吡啶中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料的制備方法，其特征在于所述步驟（1）含氮有機化合物為：三聚氰胺氰尿酸鹽、季戊四醇三聚氰胺磷酸酯、多聚磷酸銨、三聚腈胺焦磷酸鹽和三聚氰胺磷酸酯中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料的制備方法，其特征在于所述步驟（1）有機溶劑為：乙醇、乙醚、丙醇、乙二醇、丙二醇和苯甲醇中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料的制備方法，其特征在于所述步驟（1）中通過高速粒子束轟擊將納米硅植入到石墨復合材料的具體方法為：選氬氣、氧氣、氮氣和氨氣匯中的任意一種氣氛；氣體流量為5-60sccm，氣壓2×10^-4～5×10^-4Pa；注入溫度在100-500℃，時間10-60min。

5.一種硫/氮/硅共摻雜石墨復合負極材料，其特征在于采用權利要求1-4中任意一項所述的方法制備而成。