[发明专利]用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极及其制备方法

摘要

本发明涉及一种用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极及其制备方法，属于锂离子电池负极材料的改进技术领域。本发明所述的用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极，组成为锡、锡锑、锡锌、锌镁或锡铝合金，结构为三维网状开孔骨架，骨架厚度为1‑20μm，表面为纳米多孔或纳米松树花结构。本发明所述的一种用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极制备方法为微米受限空间内一步原位化学置换法。本发明所述的用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极，解决了锡为锂离子电池负极材料的体积膨胀问题，改善了电池的循环性能，延长了电池的寿命；本发明同时提供了一种多孔泡沫金属及其合金材料的制备方法，工艺简单，周期短，可操作性强。

主权项

1.一种用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极，其特征在于：组成为锡、锡锑、锡锌、锡镁或锡铝合金，结构为三维网状开孔骨架，骨架厚度为1‑20微米，表面为纳米多孔或纳米松树花结构；所述的用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极的制备方法，为一步原位化学置换法，反应条件为微米受限空间；所述的一步原位化学置换法包括以下步骤：S1：分别配制含有SnCl2、SbCl3的乙醇溶液，或者分别配制含有SnCl2、SbCl3的乙二醇溶液；S2：将多孔泡沫Zn、Al或Mg置于无水乙醇中，超声1h使其网络内部充分润湿；S3：将S1步骤中配制的任意一种溶液滴加到S2步骤中的多孔金属周围，超声振荡，通氮气反应2h‑4h，室温原位置换；S4：加入1M盐酸室温反应直到没有气泡，酸洗后浸入充氮气的冷水中超声清洗；所述的SnCl2的浓度为0.05M‑1M，SbCl3的浓度为0.1M‑5M；所述Zn与SnCl2的浓度比为(1∶1)‑(5∶1)，Zn与SbCl3的浓度比为(3∶2)‑(9∶2)，Mg与SnCl2的浓度比为(2∶1)‑(7∶1)，Mg与SbCl3的浓度比为(5∶2)‑(11∶2)；Al与SnCl2的浓度比为(1∶1)‑(8∶1)，Al与SbCl3的浓度比为(2∶1)‑(5∶1)。