[发明专利]SnO2-Al负极材料的制备方法

说明书

 

技术领域

     本发明属于化学电池制备领域，尤其涉及一种SnO₂-Al负极材料的制备方法。

背景技术

    目前商业化的负极材料主要是石墨，其实际容量已接近理论值（372 mAh/g），不能满足高性能高容量锂离子电池，特别是高能量密度薄膜锂离子微电池的要求。另一方面，石墨类碳材料的嵌锂电位主要集中在100-0 mV (vs. Li/Li+) 范围内，非常接近金属锂的沉积电势，不利于电池的安全性。

    随着各种小型便携式电子产品以及电动自行车的广泛普及和发展，新一代电动汽车（EV）、混合动力汽车（HEV）的商业化开发，对锂离子电池的能量密度及性能提出了更高的要求。传统的碳系负极材料在比容量、比能量方面都已经不能满足下一代新型锂离子电池负极材料的需要，因此开发新型非碳系负极材料具有极为重要的意义。

发明内容

一种SnO2-Al负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将SnCl₂?2H₂O溶于无水乙醇中，得到Sn离子浓度为5mmol/L的溶液A；

（2）将AlCl₃溶于去离子水中，得到Al离子浓度为5mmol/L的溶液B；

（3）将溶液A与溶液B混合，用氨水调节到pH=8~10，在搅拌状态下加热至溶液呈凝胶状，此时得混合物A；

（4）将混合物A在150~200℃下烧结10~20h，冷却后经过研磨，即得所述的SnO2-Al负极材料。

优选地，步骤（4）中所述的烧结为在空气氛或者氮气氛的状态下进行。 

本发明的有益效果如下：

本发明提供的SnO2-Al负极材料的制备方法，可以制得纯度较高的粒度较小的锡基铝复合氧化物，此复合氧化物具有很高的嵌/脱锂能力，电化学容量高，可以广泛应用于Li⁺电池的负极材料。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

    一种SnO2-Al负极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将SnCl₂?2H₂O溶于无水乙醇中，得到Sn离子浓度为5mmol/L的溶液A；

（2）将AlCl₃溶于去离子水中，得到Al离子浓度为5mmol/L的溶液B；

（3）将溶液A与溶液B混合，用氨水调节到pH=8，在搅拌状态下加热至溶液呈凝胶状，此时得混合物A；

（4）将混合物A在150℃下烧结20h（烧结为在空气氛下进行），冷却后经过研磨，即得所述的SnO2-Al负极材料。

实施例2

    一种SnO2-Al负极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将SnCl₂?2H₂O溶于无水乙醇中，得到Sn离子浓度为5mmol/L的溶液A；

（2）将AlCl₃溶于去离子水中，得到Al离子浓度为5mmol/L的溶液B；

（3）将溶液A与溶液B混合，用氨水调节到pH=10，在搅拌状态下加热至溶液呈凝胶状，此时得混合物A；

（4）将混合物A在200℃下烧结10（烧结为在空气氛下进行），冷却后经过研磨，即得所述的SnO2-Al负极材料。

实施例3

    一种SnO2-Al负极材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将SnCl₂?2H₂O溶于无水乙醇中，得到Sn离子浓度为5mmol/L的溶液A；

（2）将AlCl₃溶于去离子水中，得到Al离子浓度为5mmol/L的溶液B；

（3）将溶液A与溶液B混合，用氨水调节到pH=9，在搅拌状态下加热至溶液呈凝胶状，此时得混合物A；

    （4）将混合物A在180℃下烧结15h（烧结为在氮气氛下进行），冷却后经过研磨，即得所述的SnO2-Al负极材料。