[發明專利]一種堿金屬離子電池用負極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202111267713.0
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114023955A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 任東風;文貴強;陳濤;李新雨;李玉峰;劉海東;王文齊
• 申請（專利權）人: 凱盛石墨碳材料有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所(普通合伙) 34113
• 代理人: 楊晉弘

1.一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于由以下重量份數比的原料制成：膨脹石墨1份、金屬氯化物5～20份、含氮化合物0.3～1份、含磷化合物0.3～0.8份、粘接劑0.2～0.5份、表面活性劑0.005-0.05份。

2.根據權利要求1所述一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于：所述金屬氯化物為FeCl₃、SnCl₂、MnCl₂、AlCl₃、ZnCl₂，NiCl₂、CuCl₂、CrCl₃中的一種。

3.根據權利要求1所述一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于：所述含氮化合物為尿素、三聚氰胺、氯化銨、聚苯胺、六亞甲基四胺、硫脲，雙氰胺、二聚氰胺中的一種或兩種。

4.根據權利要求1所述一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于：所述含磷化合物為植酸、聚磷酸銨、六氯三聚磷腈、磷酸二氫銨、亞磷酸、三苯基磷、磷酸胺、磷酸氫二銨中的一種或兩種的混合物。

5.根據權利要求1所述一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于：所述粘接劑為羧甲基纖維素、聚乙烯醇、瀝青、酚醛樹脂、糠酮樹脂、萜烯樹脂、環氧樹脂、呋喃樹脂中的一種。

6.根據權利要求1所述一種堿金屬離子電池用負極材料，其特征在于：所述表面活性劑主要為十二烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、聚丙烯酰胺、乙二醇。

7.根據權利要求1-6任一項所述一種堿金屬離子電池用負極材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將膨脹石墨：金屬氯化物按重量比1:5～20混合均勻后，加入去離子水中，隨后向去離子水中加入混合物重量0.1-0.5%的表面活性劑，固液比為：1:50,攪拌均勻后，形成均一穩定的懸浮液；

（2）將懸浮液放入聚四氟乙烯反應釜中，密閉反應釜后，在180～250℃下反應，反應時間為2～12h；

（3）將步驟（2）所得產物溶液進行離心，固體用去離子水和乙醇交換洗滌，重復離心得到固體產物后，在100-110℃下干燥，干燥時間為1-3h；

（4）將步驟（3）干燥后的產物：含氮化合物：含磷化合物按重量份數比20:0.3～1：0.3～0.8混合均勻后，在氬氣保護下、在450～600℃下加熱保溫2～4h；

（5）將步驟（4）中所得產物：粘接劑按重量份數比20:0.2～0.5混合均勻后，混合物在氬氣保護下、800～1200℃煅燒1～4h；

（6）將步驟（5）中所得產物粉碎至-400目，即可得到最終的復合材料。