[发明专利]一种锂离子电池负极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，在碳源分散液中加入锡盐、钒盐，水浴条件下混匀；干燥成固体粉末；其中钒、锡摩尔比为钒：锡=1:9‑9:1，碳源加入量为:每摩尔钒加碳源100g；步骤二，所得固体粉末在非氧化性气体保护下550‑700℃热处理2‑4小时，得到碳包覆钒锡氧化物；步骤三，将所得碳包覆钒锡氧化物与碳材料混合得锂离子电池负极材料，其中碳包覆钒锡氧化物占所得锂离子电池负极材料总质量的5‑10%。本发明还提供了所制备的锂离子电池负极材料。本发明所制备的锂离子电池负极材料中将锡和钒氧化物的联合使用，提高了锂离子电池负极材料的容量、首次充放电效率和循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池负极材料及其制备方法。

背景技术

近年来随着3C数码产品、储能、通信及新能源汽车领域的迅速发展，人们对锂离子电池的性能要求越来越严苛。锂离子电池负极材料对电池的性能影响较大，石墨负极和硅电极因为自身的缺陷使其使用范围受到一定限制，且其容量和循环性能都较差。

发明内容

本发明的目的为：提供一种高容量的循环性能好的锂离子电池负极材料及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种锂离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，在碳源分散液中加入锡盐、钒盐，水浴条件下混匀；干燥成固体粉末；其中，钒、锡摩尔比为钒：锡=1:9-9:1，碳源的加入量为:每摩尔钒加碳源100g；

步骤二，所得固体粉末在非氧化性气体保护下，550-700℃热处理2-4小时，得到碳包覆钒锡氧化物；在所述碳包覆钒锡氧化物中，钒氧化物为层状结晶，锡氧化物为棒状结晶，棒状结构的锡氧化物穿插在钒氧化物的各层状结构之间；

步骤三，将所得碳包覆钒锡氧化物与碳材料混匀得锂离子电池负极材料，其中碳包覆钒锡氧化物占所得锂离子电池负极材料总质量的5-10%。

优选地，所述碳源为葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素中的至少一种。

优选地，所述锡盐为二氯亚锡、四氯化锡、硝酸亚锡或硫酸亚锡，步骤一中锡盐的浓度为0.04-0.9mol/L。

优选地，所述钒盐为偏钒酸铵或草酸氧钒，步骤一中钒盐的浓度为0.04-0.36mol/L。

优选地，所述非氧化性气体为氮气和氩气中的至少一种。

优选地，步骤三中所述碳材料为人造石墨、天然石墨、中间相碳微球中的至少一种。

优选地，所述步骤一中的干燥为喷雾干燥，所述喷雾干燥进气口温度为150-200℃，出料口温度为60-80℃。

优选地，所述步骤一中的水浴温度为60-80℃。

本发明还提供了上述方法所制备的锂离子电池负极材料。

本发明的有益效果为：