[發明專利]一種N,S原位摻雜多孔碳的鋰離子電池負極材料及制備方法

有效

• 申請號: 202011485136.8
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112614998B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 陳君飛
• 申請（專利權）人: 廣州市云通磁電股份有限公司
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587;H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/0525
• 代理公司: 廣東靈頓知識產權代理事務所(普通合伙) 44558
• 代理人: 陳丹萍

1.一種N,S原位摻雜多孔碳的鋰離子電池負極材料，其特征在于：所述N,S原位摻雜多孔碳的鋰離子電池負極材料制備方法如下所示：

（1）向蒸餾水溶劑中加入乳化劑十二烷基苯磺酸鈉、丙烯腈、聚苯乙烯和氯甲基聚苯乙烯，超聲分散均勻后置于恒溫水浴鍋中，加熱至50-70 ℃，加入偶氮二異丁腈，反應2-5 h，制備得到聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；

（2）向乙醇溶劑中加入聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和硫脲，超聲分散均勻后，加熱至50-60 ℃，反應5-10 h，制備得到硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物；

（3）將硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和氫氧化鉀混合均勻，置于氣氛爐中高溫碳化，制備得到N,S原位摻雜多孔碳；

（4）將N,S原位摻雜多孔碳、導電碳黑和膠黏劑聚偏氟乙烯按照質量比為8:1:1加入到N-甲基吡咯烷酮溶劑中，分散均勻后將漿料涂覆在銅箔集流體上，干燥并沖壓成電極片，制備得到N,S原位摻雜多孔碳的鋰離子電池負極材料；所述步驟（1）中的恒溫水浴鍋包括加熱裝置，加熱裝置上方設置有水浴鍋，水浴鍋能內部設置有反應瓶，水浴鍋外側固定連接有保溫層，保溫層上方設置有導軌，導軌與導輪活動連接，導輪活動連接有保溫板；所述步驟（1）中的十二烷基苯磺酸鈉、丙烯腈、聚苯乙烯、氯甲基聚苯乙烯和偶氮二異丁腈的質量比為0.8-1.5:10-25:4-10:100:0.15-0.2；所述步驟（2）中的聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和硫脲的質量比為100:20-50；所述步驟（3）中的硫脲接枝聚丙烯腈-聚苯乙烯嵌段共聚物和氫氧化鉀的質量比為10:20-40；所述步驟（3）中的高溫碳化過程為氮氣氛圍，在700-800 ℃下碳化2-4 h。