一种膨胀石墨‑氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种膨胀石墨‑氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用，本发明专利技术以石墨为前驱体，采用化学氧化法制备氧化石墨，在水热条件下与锡反应，合成了一种膨胀石墨/氧化锡复合材料作为锂离子电池负极材料，以其应用制备锂离子电池，具有较高的比容量，同时具备较好倍率性能和优越循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀石墨-氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用
本专利技术属于锂离子电池领域，具体地说，涉及一种膨胀石墨-氧化锡复合材料的合成及其在锂离子电池中的应用。
技术介绍
近十几年来，锂离子电池以其优越的电化学性能在便携式设备以及动力电池上被广泛应用，随着人类对能源的需求，商品化的锂离子电池常用的石墨负极材料已远远不能满足人们的需要，石墨的理论比容量只有372mAh/g,而且在实际应用中,在小电流密度下只有350mAh/g左右的容量，这也限制了电池行业的进一步发展。而电池生产商通过对制备工艺的改进来提高电池容量也难以取得突破性进展。所以，制约电池性能的关键因素还是回归到电池电极材料本身上来。研究者在锂离子电池新型电极材料上研究颇多，包括利用Si、Sn、Al等可以与锂发生合金化的金属材料。金属锡能够与锂发生合金化，其理论比容量为993mAh/g，远远大于石墨的理论比容量。而金属锡作为锂离子电池负极材料时存在着首次不可逆容量大和循环性能差等问题，主要是因为在发生合金化过程中，材料体积膨胀严重，在锡与锂合金化中，体积膨胀达到300％左右，导致了在循环过程中，电极材料容易出现龟裂和粉化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀石墨/氧化锡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，石墨的低温氧化，向搅拌状态的强酸液中加入一定量的石墨，搅拌一段时间后缓慢加入强氧化剂，继续搅拌一段时间取出，洗涤、干燥，得到氧化石墨；步骤S2，将氧化石墨与SnCl4·5H2O按照一定比例混合，用有机溶剂溶解后加入氨水调节PH,而后置于反应釜中一定时间，反应结束后取出，洗涤、离心、倒出上清液后、干燥，得到膨胀石墨/氧化锡复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀石墨/氧化锡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，石墨的低温氧化，向搅拌状态的强酸液中加入一定量的石墨，搅拌一段时间后缓慢加入强氧化剂，继续搅拌一段时间取出，洗涤、干燥，得到氧化石墨；步骤S2，将氧化石墨与SnCl4·5H2O按照一定比例混合，用有机溶剂溶解后加入氨水调节PH,而后置于反应釜中一定时间，反应结束后取出，洗涤、离心、倒出上清液后、干燥，得到膨胀石墨/氧化锡复合材料。2.根据权利要求1所述的一种膨胀石墨/氧化锡复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1为：向三口烧瓶中加入强酸，搅拌状态下加入石墨，保持0℃搅拌30min，之后缓慢加入强氧化剂，并保持在0℃冰水浴中搅拌一个星期后取出，加入蒸馏水，洗涤数次至滤液的pH值达到6.0，最后将样品置于60℃的真空干燥箱中充分干燥，得到氧化石墨。3.根据权利要求1所述的一种膨胀石墨/氧化锡复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2为：将氧化石墨与SnCl4·5H2O按照一定比例混合置于盛有50mL蒸馏水聚四氟乙烯罐中，再加入氨水调节PH达到10,旋紧反应釜釜盖在180℃下水热合成反应12小时，在反应结束后取出，用蒸馏水洗涤几次后离心，倒出上清液后，放于60℃真空烘箱中干燥后得到膨胀石墨/氧化锡复...

【专利技术属性】
技术研发人员：章雄峰，刘超，贾进前，李小兵，胡泽林，文一波，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43