[发明专利]锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的锡和导电高分子复合负极材料膜以石墨纸为基底，所述的石墨纸表面沉积的金属锡为颗粒状，导电高分子纳米纤维分散于金属锡颗粒之间及其表面，具体包括以下步骤：

a、石墨纸的前处理：将石墨纸在清洗槽内通过清洗液进行清洗和表面处理；

b、恒电流沉积金属锡：通过电极刷接触连接外部电源将石墨纸为工作电极，采用石墨板为对电极，置于锡电沉积槽，锡电沉积槽中的锡电沉积液温度为35-80度；采用恒电流沉积，控制电流密度为0.2-1.2mA/cm²，沉积时间为2-20分钟，电沉积过程中搅拌锡电沉积液底部，搅拌速率为120-600rpm，得到锡/石墨纸材料；

c、导电高分子电沉积准备：将上述得到锡/石墨纸材料置于高分子的单体溶液槽内，搅拌单体溶液槽内的单体溶液底部，搅拌速率为120-600rpm；

d、恒电位法电化学合成导电高分子膜：通过电极刷接触连接外部电源将锡/石墨纸材料为工作电极，对电极为Pt、Cu或者石墨片，置于导电高分子电沉积液中，调节电压为0.5-1.2V之间，沉积时间为5-22分钟，溶液温度为0-25度，搅拌导电高分子电沉积液底部，搅拌速率为120-600rpm，得到导电高分子膜；

f、制备完成锡和导电高分子复合负极材料膜：将上述得到的导电高分子膜经过清洗槽，搅拌清洗槽内清洗液的底部，搅拌速率为120-600rpm，去除导电高分子膜表面吸附的高分子单体和无机盐，最终得到导电高分子分散于锡纳米颗粒之间及其表面的锡和导电高分子复合负极材料膜，将锡和导电高分子复合负极材料膜经过鼓风干燥箱，干燥的温度为60-90度。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的金属锡的大小为0.5-2um；所述的导电高分子纳米纤维的直径为0.1-0.8 um。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的石墨纸采用高碳磷片石墨经化学处理，高温膨胀轧制产品，含碳量：90-99.5%，厚度：0.05-0.3mm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤a中清洗液的液体为去离子水、乙醇、表面活性剂A、乙醇胺中的两种或全部。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤b中锡电沉积液的原料配方为：0.2-2 mol/L的锡盐，0.2-1.0mol/L的K₄P₂O₇·3H₂O，0.2-1.5mol/L的NaOH，0.1-0.5mol/L的抗坏血酸，其中，锡电沉积液的pH=8.5-10。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的锡盐采用可溶性锡盐，所述的可溶性锡盐为氯化锡、硫酸锡、锡酸钠中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤c中单体溶液为苯胺、吡咯、噻吩的一种或两种，浓度为0.2-2 mol/L。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤d中导电高分子电沉积液原料配方为：0.05-0.6mol/L的导电高分子单体溶液，0.1-1mol/L的酸溶液，0.5-1mol/L的KCl溶液，0.1-0.5mol/L的表面活性剂B溶液，其中，导电高分子电沉积液的pH=2.5-5。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的酸溶液为磷酸、硫酸、硝酸、十二烷基苯磺酸中的一种或两种。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池的锡和导电高分子复合负极材料膜的制备方法，其特征在于，所述的步骤f中锡和导电高分子复合负极材料膜的组分和质量百分比含量为：

锡：           80-92%，

导电高分子：   8-20%。