[發明專利]一種介孔碳包覆SnO2

有效

• 申請號: 202011601151.4
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112701265B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 周仁超;夏月華
• 申請（專利權）人: 來騎哦互聯網技術（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京麥匯智云知識產權代理有限公司 11754
• 代理人: 郭童瑜

本發明涉及鋰離子電池技術領域，且公開了一種介孔碳包覆SnO₂納米花鋰離子電池負極材料，通過席夫堿縮合，得到的有序微孔聚合物作為碳前驅體，制備了氮摻雜介孔碳，由于聚合物具開放孔道的層狀結構，使得介孔碳具有非常高的比表面積，提供了更多的活性位點，氮摻雜提高了材料導電性的同時，能在循環過程中活化介孔碳，提高了材料的比容量與循環穩定性，在合成SnO₂納米花的過程中加入氮摻雜介孔碳材料，使SnO₂納米花分散均勻氮摻雜介孔碳的基體中，減少了團聚現象，增加了電化學活性位點，SnO₂納米花的三維結構與介孔碳包覆的作用，減輕了SnO₂納米花的體積膨脹現象，提高了材料的比容量與循環穩定性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體為一種介孔碳包覆SnO₂納米花鋰離子電池負極材料及制法。

背景技術

隨著社會的迅速發展，以及移動設備的普及，各類電子產品成為了人們日常生活中不可或缺的一部分，而作為電子產品能源的鋰離子電池，也因此備受關注，在每一次的發布會上都能占到一席之地，可見鋰離子電池的重要性，鋰離子電池，具有高功率密度，高能量密度，較輕的質量，工作溫度范圍寬，循環穩定性較好等優點，自問世以來，便以及其迅猛的勢頭高速發展，但雖然其發展十分迅速，但目前主流的鋰離子電池負極材料還有許多的發展空間。

碳材料作為目前主流的鋰離子負極材料，由于其理論比容量低，碳負極材料很難進一步提高，而金屬合金與金屬氧化物有較高的理論比容量，如：CoO， CuO，SnNi，SnCo，SnO₂等，具有非常好的應用前景，其中SnO₂由于具有高比容量與低嵌鋰電勢而備受關注，但由于其體積膨脹嚴重，循環穩定性較差，限制了其在作為鋰離子電池負極材料方面的應用，而通過制備納米SnO₂與碳包覆的方法，可以有效的緩解其作為鋰離子負極材料時的體積膨脹問題，與鋰離子脫嵌過程中的團聚現象，提高了負極材料的性能。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種介孔碳包覆SnO₂納米花鋰離子電池負極材料及制法，解決了單一SnO₂負極材料體積膨脹，以及鋰離子脫嵌過程中的容易團聚問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種介孔碳包覆SnO₂納米花鋰離子電池負極材料制備方法包括以下步驟：

(1)以1,4-二氧六環和均三甲苯作為混合溶劑，分子式為C₂₈H₁₆N₂O₄的聯咔唑衍生物和4,4-二氨基聯苯作為反應物，在醋酸催化作用下，在氮氣氛圍中混合，于110-130℃下，攪拌反應48-96h，冷卻抽濾，洗滌干燥純化，得到有序微孔聚合物；

(2)將有序微孔聚合物于氣氛爐中，進行高溫碳化，得到N摻雜介孔碳材料；

(3)將SnCl₂、十二烷基硫酸鈉、N摻雜介孔碳與NaCl溶解在蒸餾水中，超聲分散，再加入NaOH的水溶液，混合均勻后，加入聚四氟乙烯內膽中，于高壓反應釜內，加熱反應，冷卻洗滌，離心干燥，得到介孔碳包覆SnO₂納米花鋰離子電池負極材料。

優選的，所述步驟(2)中氣氛爐包括控制臺，控制臺固定連接有控制按鈕，控制臺固定連接有溫度表盤，控制臺固定連接有管式爐箱體，管式爐箱體固定連接有加熱層，加熱層與保溫層固定連接，管式爐箱體固定連接有爐管，爐管固定連接有進料口，爐管固定連接有出料口，爐管固定連接有排氣口，爐管固定連接有進氣口，進氣口固定連接有壓力表，進氣口固定連接有進氣閥，進氣閥固定連接有氣瓶。