一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法技术

一种锂离子电池用Sn‑Cu合金负极材料的制备方法，将聚丙烯腈和氯化亚锡溶解于N，N‑二甲基甲酰胺溶液中，搅拌均匀后静电纺丝得到纺丝薄膜，以铜箔为基底，经过预氧化和热处理，得到负载球状锡铜合金的三维纳米复合电极材料。本发明专利技术用静电纺丝法制备柔性负极材料可实现电极材料自支撑，Sn基材料的储能特性及碳纳米纤维的高导电性提供良好的导电网络。合成的球状锡铜合金在纳米碳纤维上分布均匀，结晶度良好，大的比表面积进一步有效缓解电池充放电过程中的体积效应及颗粒粉化。Sn22Cu81/CNF复合电极材料初始容量大、首次充放电效率高、循环性能好且制备工艺简单、周期短、成本低廉，便于大规模生产。

Preparation of Sn-Cu Alloy Anode Material for Lithium Ion Batteries

A preparation method of Sn_ Cu alloy anode material for lithium ion batteries is described. Polyacrylonitrile and stannous chloride are dissolved in N, N_ dimethylformamide solution, stirred uniformly and electrospun to obtain spinning film. The three-dimensional nanocomposite electrode material loaded with spherical Sn_ Cu alloy is obtained by Pre-oxidation and heat treatment on copper foil. The flexible anode material prepared by the electrospinning method can realize self-supporting of the electrode material, the energy storage characteristics of Sn-based material and the high conductivity of carbon nanofibers provide a good conductive network. The spherical Sn-Cu alloy was uniformly distributed on carbon nanofibers with good crystallinity. Large specific surface area further effectively alleviated the volume effect and particle powdering during battery charging and discharging. Sn22Cu81/CNF composite electrode material has large initial capacity, high first charge-discharge efficiency, good cycle performance, simple preparation process, short cycle, low cost, and is convenient for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法
本专利技术属锂离子电池
，具体涉及一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法。
技术介绍
随着电子和信息工业的快速发展，大量便携的电子产品如电动汽车、移动通讯设备、笔记本电脑、数码产品等已经被广泛应用，其使得公众对电池、尤其是二次充电电池产生了较高的要求，例如:较高的容量、较长的使用寿命、较小的尺寸以及较轻的重量等。锂离子电池由于其高能量密度、高工作电压、良好的负载性能、快的充电速度等优点已经引起很多人的关注。用于锂离子电池的合金负极材料主要包括Sn基、Sb基、Si基、Al基、含碳材料等材料。Sn基合金主要有Sn-Cu,Sn-Zn,Sn-Sb和Sn-Co等，这些合金负极材料具有大的比容量、高的嵌锂电位、对电解质的低敏感性、良好的电导率等优点。其中Sn-Cu合金被认为是最有发展前景的合金材料，但主要问题是：在充放电过程中锂离子嵌入和脱出时体积变化率很大，产生严重的体积效应，导致电极机械稳定性恶化，充放电循环性能不好，从而严重影响了该类材料的应用。研究发现采用超细尺寸的合金，或采用复合相体系，能较大地提高电极循环性能。[She本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池用Sn‑Cu合金负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将聚丙烯腈加入到N，N‑二甲基甲酰胺中，加热并混合均匀，再加入氯化亚锡继续在加热下搅拌均匀，得到作为静电纺丝前驱液的混合溶液；2)将混合溶液置于注射器中，以铜箔为基底，进行纺丝；在接收器上逐渐形成白色纺丝膜层，在管式炉中预氧化，冷却后再将纺丝膜置于流动的氩气气氛下热处理，得到锂离子电池用Sn‑Cu合金负极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将聚丙烯腈加入到N，N-二甲基甲酰胺中，加热并混合均匀，再加入氯化亚锡继续在加热下搅拌均匀，得到作为静电纺丝前驱液的混合溶液；2)将混合溶液置于注射器中，以铜箔为基底，进行纺丝；在接收器上逐渐形成白色纺丝膜层，在管式炉中预氧化，冷却后再将纺丝膜置于流动的氩气气氛下热处理，得到锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，混合溶液中聚丙烯腈的质量浓度为8％～15％，氯化亚锡的浓度为76g/L。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用Sn-Cu合金负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，纺丝参数设置为：混...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳海波，隋泽卉，李翠艳，黄剑锋，费杰，畅丽媛，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61