[发明专利]一种使用简单球磨制备锡碳材料的方法

说明书

本发明公开一种使用简单球磨制备锡碳材料的方法，包括有以下步骤：（一）混料：首先，将纳米氧化锡与酚醛树脂以SnO₂:PF=（7‑8）:（2‑3）质量比球磨混合；然后，采用干粉压片机压片，压力为6‑10MPa；（二）碳热还原：在氮气氛围下，以1‑4℃/min的升温速度，将温度升至200‑250℃，恒温60‑120min，再以3‑7℃/min的速度将温度升至800‑1000℃，恒温50‑70min，之后自然降温。本发明采用无机锡盐和酚醛树脂为原料，借鉴模板法制备介孔炭的过程，应用碳热还原原理，制备了一种锡碳复合材料用作锂离子电池负极材料，其具有容量大的特点，并且，安全性能高，倍率性能好，与电解液相容性好，价廉环保，值得推广使用。

技术领域

本发明涉及碳材料领域技术，尤其是指一种使用简单球磨制备锡碳材料的方法。

背景技术

随着新兴经济的快速发展，全球能源消耗量急剧增长。锂离子电池以其高电压、高能量密度、循环寿命长、安全性能好、成本低廉等优点在电脑、相机和移动电话等便携式电子设备上已经得到了广泛的应用。近年来，世界各国都在积极开展锂离子电池运用于混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（PEV）等的研究，但锂离子电池作为车载动力电池的主要瓶颈是锂离子电池负极材料的性能。

虽然目前锂离子电池在二次电池应用领域占有优势地位，但其广泛商业化应用的负极材料-石墨类材料的实际容量已接近理论容量（372mAh/g），其进一步提升的空间非常有限，这成为阻碍其进一步发展的瓶颈之一。金属Sn能与Li形成合金，理论容量为994 mAh/g是石墨类材料的两倍多，因此一经提出，就受到了各国研究者的广泛关注，同时锡基材料作为锂离子电池负极材料还具备安全性能高、倍率性能好、与电解液相容性好、价廉环保等特点，是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种使用简单球磨制备锡碳材料的方法，其能有效解决现有之负极材料容量小的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种使用简单球磨制备锡碳材料的方法，包括有以下步骤：

（一）混料：首先，将纳米氧化锡与酚醛树脂以SnO₂:PF=（7-8）:（2-3）质量比球磨混合；然后，采用干粉压片机压片，压力为6-10MPa；

（二）碳热还原：在氮气氛围下，以1-4℃/min的升温速度，将温度升至200-250℃，恒温60-120min，再以3-7℃/min的速度将温度升至800-1000℃，恒温50-70min，之后自然降温。

作为一种优选方案，包括有以下步骤：

（一）混料：首先，将纳米氧化锡与酚醛树脂以SnO₂:PF=8:2质量比球磨混合；然后，采用干粉压片机压片，压力为8MPa；

（二）碳热还原：在氮气氛围下，以3℃/min的升温速度，将温度升至225℃，恒温90min，再以5℃/min的速度将温度升至900℃，恒温60min，之后自然降温。

作为一种优选方案，包括有以下步骤：

（一）混料：首先，将纳米氧化锡与酚醛树脂以SnO₂:PF=7:3质量比球磨混合；然后，采用干粉压片机压片，压力为8MPa；

（二）碳热还原：在氮气氛围下，以3℃/min的升温速度，将温度升至225℃，恒温90min，再以5℃/min的速度将温度升至900℃，恒温60min，之后自然降温。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：