[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料含有SnFe₂O₄微米粒子，所述SnFe₂O₄微米粒子具有立方形反尖晶石结构；所述SnFe₂O₄微米粒子的粒径为2～10 μm；

所述锂离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将21g氯化钠溶于75 mL的去离子水中，再加入0.6785g的SnCl₂和1.6224g的FeCl₃制备混合溶液，将所述混合溶液进行冷冻处理，得到粉末；

（2）在保护气氛中对所述粉末进行煅烧，煅烧结束后去除氯化钠，得到锂离子电池负极材料；

所述步骤（1）中冷冻处理的温度为-10~-30℃，冷冻处理的时间大于12h；所述步骤（2）的煅烧具体为，由室温以1~5℃/min的速率升温至600~800 ℃恒温2~4h；所述保护气氛为氮气气氛。

2.根据权利要求1所述锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料还含有二维多孔碳，所述SnFe₂O₄微米粒子分散在所述二维多孔碳中。

3.根据权利要求2所述锂离子电池负极材料，其特征在于：所述SnFe₂O₄微米粒子与二维多孔碳的物质的量之比为1:(15～45)。

4.根据权利要求2所述锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料具有2～50 nm的孔洞，为介孔材料。

5.根据权利要求4所述锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料的比表面积为45～70m²·g^-1。

6.根据权利要求4所述锂离子电池负极材料，其特征在于：所述锂离子电池负极材料的孔体积为0.1～0.2 cm³·g^-1。

7.一种权利要求1所述锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）制备含有碱金属氯化物、铁源和锡源的混合溶液，将所述混合溶液进行冷冻处理，得到粉末；

（2）在保护气氛中对所述粉末进行煅烧，煅烧结束后去除碱金属氯化物，得到锂离子电池负极材料。

8.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：所述锡源与铁源的物质的量之比为1:2。

9.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：所述混合溶液中，所述铁源的浓度为0.08～0.8 mol/L。

10.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：所述锡源的浓度为0.04～0.4 mol/L。

11.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：所述碱金属氯化物包括LiCl、NaCl、KCl中的至少一种。

12.根据权利要求7~11任一项所述制备方法，其特征在于：所述冷冻处理的温度为-10～-30℃。

13.根据权利要求7所述制备方法，其特征在于：所述混合溶液还含有碳源；所述锡源中的Sn元素与碳源中的C元素的物质的量之比为1:(15～45)。

14.一种电极，其特征在于：包括基体和权利要求1～6任一项所述锂离子电池负极材料，所述锂离子电池负极材料附着于所述基体上。

15.一种锂离子电池，其特征在于：含有权利要求14所述电极。