[发明专利]层状结构的锂电池负极材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410843894.0 申请日: 2014-12-31
公开(公告)号: CN104600259A 公开(公告)日: 2015-05-06
发明(设计)人: 李庆余;王红强;杨观华;颜志雄;黄有国 申请(专利权)人: 广西师范大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36
代理公司: 桂林市华杰专利商标事务所有限责任公司 45112 代理人: 巢雄辉
地址: 541004 广西壮*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 层状 结构 锂电池 负极 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.层状结构的锂电池负极材料,其在层状石墨烯上沉积镍层,然后再在镍层的表面沉积锡层,构成Sn-Ni-graphene复合材料,该材料锡层的锡颗粒尺寸大小为90~110nm,材料中锡、镍、氧、碳的质量分数分别为4%~12%、5%~10%、30%~50%、40%~50%。

2. 权利要求1所述的层状结构的锂电池负极材料的制备方法,包括下述步骤:

1)将层状石墨烯置于氯化钯溶液中并搅拌;

2)加入次亚磷酸钠,继续搅拌获得活化石墨烯;

3)将活化石墨烯加入到硝酸镍溶液、硫酸镍溶液和/或氯化镍溶液中,超声,洗涤干净,烘干备用;

4)将步骤3)所得物加入到硫酸亚锡溶液和/或氯化亚锡溶液中,超声,洗涤干净,烘干备用;

5)将步骤4)所得物在氮气、氩气、氦气或者其混合气体保护下,煅烧后自然降温至室温即得。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤1),氯化钯质量分数浓度为0.5%~5%。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤1),搅拌时间为0.5h~3h,搅拌时的温度为25~90℃。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤2),次亚磷酸钠的浓度为5g/L~30g/L,加入量为30ml~60ml。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤3),活化石墨烯中的碳与溶液中的镍盐质量比为3:(1~5),溶液浓度为5g/L~40g/L,超声反应时间为0.5h~5h,反应温度为60~90℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤4),活化石墨烯中的碳与溶液中的锡盐质量比为3:(1~3),溶液浓度为5g/L~40g/L,超声反应时间为0.5h~5h,反应温度为60~90℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:在步骤5),气体流量为100~300ml/min,以1~10℃/min的升温速率从室温升温至500~900℃,然后保温煅烧1h~5h。

9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:还包括以鳞片石墨作为碳源,使鳞片石墨剥离成石墨烯并在这样的石墨烯中增加官能团,获得步骤1)所需的层状石墨烯。

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