锡基复合材料及其制备方法、负极片、锂离子电池技术

本发明专利技术涉及锂离子电池负极材料技术领域，具体提供一种锡基复合材料及其制备方法、负极片、锂离子电池。该制备方法包括以下步骤：将二氧化锡粉末、有机碳源投入高压反应设备中进行高压反应，获得碳包覆的二氧化锡；对碳包覆的二氧化锡进行碳热还原处理，获得碳包覆锡复合材料；碳包覆锡复合材料具有核壳结构，其中壳部分为碳，核部分为锡。还包括将碳包覆锡复合材料与升华硫置于保护气氛中进行反应，获得碳包覆二硫化锡复合材料的步骤。本发明专利技术锡基复合材料的制备方法获得的碳包覆锡复合材料可作为碳包覆二硫化锡复合材料的前驱体，避免常规方法合成碳包覆二硫化锡复合材料呈片状、条带状而导致锡基复合材料压实密度低、体积能量密度不足等问题。

【技术实现步骤摘要】
锡基复合材料及其制备方法、负极片、锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池负极材料
，特别涉及锡基复合材料及其制备方法、负极片、锂离子电池。
技术介绍
目前，商用石墨负极材料的理论比容量仅为372mAh/g，难以满足各种电子设备、电动汽车对电能的需求，因此，开发新型高比容量负极材料至关重要。二硫化锡(SnS2)的理论比容量高达645mAh/g，接近商用石墨理论比容量的两倍，同时具有价格低廉、来源丰富等优点，因而有望成为取代石墨的新型负极材料。但是，SnS2本身导电性较差，用做锂离子电池负极活性物质时会造成阻抗增加，导致库伦效率降低；同时，SnS2在脱嵌锂时会发生严重的体积膨胀，造成电极材料剥离脱落和电极结构的破坏，从而导致电池循环寿命的快速衰减。HyunSikKim等人利用溶剂热法合成碳包覆二硫化锡纳米粒子，并将其作为锂离子电池负极材料，该材料在50mA/g下首次库伦效率仅为41％，循环50次后的可逆容量为668mAh/g，而不经碳包覆的二硫化锡在同样电流密度下经过50次循环后可逆容量仅为293mAh/g。公开号为CN1047本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锡基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将二氧化锡粉末、有机碳源投入高压反应设备中进行高压反应，获得碳包覆二氧化锡复合材料；/n对所述碳包覆二氧化锡复合材料进行碳热还原处理，获得碳包覆锡复合材料；/n所述碳包覆锡复合材料具有核壳结构，其中壳部分为碳，核部分为锡。/n

【技术特征摘要】
1.锡基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将二氧化锡粉末、有机碳源投入高压反应设备中进行高压反应，获得碳包覆二氧化锡复合材料；
对所述碳包覆二氧化锡复合材料进行碳热还原处理，获得碳包覆锡复合材料；
所述碳包覆锡复合材料具有核壳结构，其中壳部分为碳，核部分为锡。


2.根据权利要求1所述的锡基复合材料的制备方法，其特征在于，还包括将所述碳包覆锡复合材料与升华硫置于保护气氛中进行反应，获得碳包覆二硫化锡复合材料的步骤；
所述碳包覆二硫化锡复合材料具有核壳结构，其中壳部分为碳，核部分为二硫化锡。


3.根据权利要求2所述的锡基复合材料的制备方法，其特征在于，还包括对所述碳包覆二硫化锡复合材料中过量的硫进行脱除的步骤。


4.根据权利要求1所述的锡基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高压反应的压强在0.1MPa～3.0MPa之间，反应温度在170℃～190℃之间；
和/或，
所述有机碳源为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素中的至少一种。


5.根据权利要求1所述的锡基复合材料的制备方法，其特征在于，按照质量比，所述二氧化锡粉末与所述有机碳源的投料比例为1：(0.4～5.5)；
和/或，
所述二氧化锡粉末的平均粒径不大于10...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦振海，徐莉娟，褚春波，张耀，王威，王明旺，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44