[發明專利]硫化鐵-碳復合材料及其制備方法、鋰離子電池負極材料、鋰離子電池負極片和鋰離子電池有效
| 申請號： | 201910924901.2 | 申請日： | 2019-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN110600710B | 公開（公告）日： | 2021-05-04 |
| 發明（設計）人： | 劉棟;林宣伲 | 申請（專利權）人： | 北京化工大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京正理專利代理有限公司 11257 | 代理人： | 趙曉丹 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 硫化 復合材料 及其 制備 方法 鋰離子電池 負極 材料 | ||
1.一種硫化鐵-碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述硫化鐵-碳復合材料包括多孔碳框架材料，以及原位生長于所述多孔碳框架材料的孔中的硫化鐵納米顆粒；其中，所述硫化鐵納米顆粒的質量分數為35～46wt％，所述多孔碳框架材料的質量分數為54～65wt％；
所述硫化鐵-碳復合材料的制備方法包括如下步驟：將鐵源在惰性氣體氣氛中經一步熱解制備得到硫化鐵-碳復合材料，其中所述一步熱解的熱解溫度為600～800℃；
所述鐵源為對甲苯磺酸鐵六水合物。
2.根據權利要求1所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述硫化鐵-碳復合材料的粒徑為15～50nm；所述多孔碳框架材料的孔徑為2～300nm，孔容為0.36～0.40cm3g-1.，孔的比表面積為383～416m2g-1。
3.根據權利要求1所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述一步熱解的升溫速率為2～5℃·min-1。
4.根據權利要求1或3所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述熱解溫度為700℃。
5.根據權利要求1或3所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法，其特征在于，所述一步熱解的保溫時間為1～2h。
6.一種硫化鐵-碳復合材料，其特征在于，所述硫化鐵-碳復合材料由權利要求1～5任一項所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法制得。
7.一種鋰離子電池負極材料，其特征在于，所述鋰離子電池負極材料包括如權利要求6所述的硫化鐵-碳復合材料或如權利要求1～5任一項所述的硫化鐵-碳復合材料的制備方法制得的硫化鐵-碳復合材料。
8.根據權利要求7所述的鋰離子電池負極材料，其特征在于，按質量百分數計，所述鋰離子電池負極材料包括：
硫化鐵-碳復合材料 60-90wt％；
粘結劑 5-30wt％；以及
導電劑 5-30wt％。
9.一種如權利要求7或8所述的鋰離子電池負極材料的制備方法，包括如下步驟：
將硫化鐵-碳復合材料、粘結劑和導電劑按比例混勻得到混合物，將混合物置于有機溶劑中攪拌得到漿狀物，該漿狀物為鋰離子電池負極材料。
10.一種鋰離子電池負極片，其特征在于，所述鋰離子電池負極片包括集流體和涂覆在所述集流體表面的鋰離子電池負極材料，所述鋰離子電池負極材料為如權利要求7或8所述的鋰離子電池負極材料或如權利要求9所述的制備方法制得的鋰離子電池負極材料。
11.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權利要求10所述的鋰離子電池負極片。
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