一种铜锌锡硫掺杂石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜锌锡硫掺杂石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法，以价格低廉的水合乙酸铜、乙酸锌、二水合氯化亚锡、硫化钠和石墨烯作为基础原料，生产成本低，各原料容易获得，并且纯正度有保障，同时，生产过程中各反应物的质量比或者摩尔比容易控制，可操作性强，更利于实际生产。石墨烯极大地提高了电极的电化学活性，与铜锌锡硫基材协同配合，相互作用，避免其作为负极材料，在锂离子插入和脱出前后发生较大的体积膨胀和收缩，有效地保障了电极电化学活性的长期安全、稳定、可靠，进而有效提高锂离子电池的导电、容量、充放电、使用寿命等各方面的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池
，具体是一种铜锌锡硫掺杂石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法。
技术介绍
近年来，随着锂离子电池在便携式电子设备、混合动力汽车、纯电动汽车等方面的广泛应用和快速发展，人们对锂离子电池的容量和安全性能方面不断提出更新更高的要求，由此对高比容量、长寿命、高安全性能锂离子电池的研制从未间断。而锂离子电池负极材料作为电池的重要组成部分，也越来越受到人们的重视和关注。目前，常规锂离子电池的负极材料主要包括石墨、硬碳和含氢碳等材料，商业化的锂离子电池很多采用石墨作为电池的负极，然而随着人们对电池容量等性能的追求，石墨的理论容量以及锂离子在石墨负极的传输速率等性能在一定程度上限制了它作为锂离子电池负极材料的进一步发展。与石墨材料相比，锡基负极材料的贮锂容量较大，贮锂电位安全，部分锡基材料的质量比容量是石墨的3倍左右，体积比容量是石墨的9倍左右。因此，锡基负极材料与石墨材料相比，具有质量与体积比能量高，价格便宜，无毒副作用，加工合成相对容易等优点，因此，锡基负极材料逐步成为人们研究的热点之一。但是，常规的直接采用锡基材料作为锂离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜锌锡硫掺杂石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：将水合乙酸铜、乙酸锌、二水合氯化亚锡分别加入到装有去离子水的容器中，水合乙酸铜、乙酸锌、二水合氯化亚锡、去离子水的摩尔比为1.5～2.5︰0.5～1.5︰1～1.5︰30～300，采用磁力搅拌器匀速搅拌，直到所有化合物完全溶解，制得黄色透明状的铜锌锡溶液，备用；步骤2：将硫化钠溶解到去离子水中，硫化钠与去离子水的摩尔比为6～9︰15～150，采用磁力搅拌器匀速搅拌，直到硫化钠完全溶解，制得硫化钠溶液，备用；步骤3：取步骤2制备的硫化钠溶液，将其缓慢滴定入步骤1所制备的铜锌锡溶液中，硫化钠溶液与铜锌锡溶液的体...

【技术特征摘要】
1.一种铜锌锡硫掺杂石墨烯锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1：将水合乙酸铜、乙酸锌、二水合氯化亚锡分别加入到装有去离子水的容器中，水合乙酸铜、乙酸锌、二水合氯化亚锡、去离子水的摩尔比为1.5～2.5︰0.5～1.5︰1～1.5︰30～300，采用磁力搅拌器匀速搅拌，直到所有化合物完全溶解，制得黄色透明状的铜锌锡溶液，备用；
步骤2：将硫化钠溶解到去离子水中，硫化钠与去离子水的摩尔比为6～9︰15～150，采用磁力搅拌器匀速搅拌，直到硫化钠完全溶解，制得硫化钠溶液，备用；
步骤3：取步骤2制备的硫化钠溶液，将其缓慢滴定入步骤1所制备的铜锌锡溶液中，硫化钠溶液与铜锌锡溶液的体积比为0.8～1.2:1，滴入过程中保持持续搅拌，滴定完毕后再继续搅拌30～100分钟，然后将滴定反应完全的混合溶液置入微波炉中高火加热20～60分钟，加热温度为100～260℃，制得铜锌锡硫溶液，备用；
步骤4：取浓度为5～12mg/ml的石墨烯水溶液，按照铜锌锡硫溶液与石墨烯水溶液的体积比为1:0.5～2的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：王生钊，张刚，王军，张金超，孟萌，王英英，姜玮，柏参天，
申请(专利权)人：南阳防爆电气研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41