一种聚吡咯包覆球形石墨/SnO2复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池负极用聚吡咯包覆球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料及其制备方法和应用。所述聚吡咯包覆球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料的制备方法包括：S1、在氧化球形石墨的表面采用原位氧化还原反应形成高度分散的二氧化锡纳米颗粒，得到球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料；S2、在球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料的表面形成聚吡咯包覆层，所述聚吡咯包覆层掺杂有盐酸，得到球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;@PPy复合材料；S3、在惰性气体保护下，将球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;@PPy复合材料以2～7℃/min的速率升温至550～650℃下煅烧1～2h，得到聚吡咯包覆球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料。采用本发明专利技术提供的方法获得的聚吡咯包覆球形石墨/SnO<subgt;2</subgt;复合材料具有非常优异的倍率性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池负极用聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、根据现阶段新能源汽车增长趋势，对锂离子电池负极材料的需求也将呈现持续增长态势。石墨材料包括天然石墨和人造石墨，但是石墨材料的理论比容量较低，仅为372mah/g，已经无法满足现今新能源汽车的使用需求。

2、石墨基锂离子电池的比容量较低，为了提升其比容量，现有技术一般通过将石墨材料采用过渡金属氧化物例如sno2进行改性。例如，cn201810440176.7、cn201810755847.9、cn202210217824.9中均报道了利用sno2的高比容量(782mah/g)能够有效地提升石墨基复合材料的比容量。然而，二氧化锡在充放电过程中存在巨大的体积膨胀效应，反复的体积剧烈变化会造成活性材料粉化并与导电基体脱离、晶体结构被破坏等严重后果，循环性能不佳，在大电流充放电状态下将会加速这一现象的发生。此外，在充放电过程中二氧化锡与电解液的界面上会生成较厚的sei膜，这将会降低锂离子的迁移速度，同时二氧化锡本身的电导率不高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种聚吡咯包覆球形石墨/SnO2复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的聚吡咯包覆球形石墨/SnO2复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化球形石墨按照以下方法制备得到：将球形石墨和浓硫酸在冰水浴中混合均匀，再将硝酸钠和高锰酸钾依次分次加入所得混合物中混合均匀，之后将体系温度升至35～45℃搅拌反应5～10h，接着往体系中加入水，同时将体系温度升至85～95℃搅拌反应1～10h，反应完毕后冷却至室温，再往体系中加入双氧水以去除体系中多余的高锰酸钾，之后将所得产物洗涤至中性后烘干，即得氧化球形石墨。

3.根据权利要求2所述的聚吡咯包...

【技术特征摘要】

1.一种聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化球形石墨按照以下方法制备得到：将球形石墨和浓硫酸在冰水浴中混合均匀，再将硝酸钠和高锰酸钾依次分次加入所得混合物中混合均匀，之后将体系温度升至35～45℃搅拌反应5～10h，接着往体系中加入水，同时将体系温度升至85～95℃搅拌反应1～10h，反应完毕后冷却至室温，再往体系中加入双氧水以去除体系中多余的高锰酸钾，之后将所得产物洗涤至中性后烘干，即得氧化球形石墨。

3.根据权利要求2所述的聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，所述球形石墨与浓硫酸的用量比为10g:(30～80)ml；所述硝酸钠与球形石墨的质量比为(5～15):10；所述高锰酸钾与球形石墨的质量比为(30～50):10。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，在氧化球形石墨的表面采用原位氧化还原反应形成高度分散的二氧化锡纳米颗粒的方法包括将氧化球形石墨搅拌分散于氯化亚锡的乙醇溶液中，再往所得分散液中加入水混合均匀，之后将所得混合液转移至微波反应器中并通过微波水热法进行氧化还原反应，待反应完成之后固液分离，得到球形石墨/sno2复合材料。

5.根据权利要求4所述的聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化球形石墨与氯化亚锡的质量比为1:(1.5～3)；所述氯化亚锡与水的用量比为10g:(80～120)ml。

6.根据权利要求4所述的聚吡咯包覆球形石墨/sno2复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：于平，吴福荣，洪江彬，张清，林河，赖家梅，朱伟翔，
申请(专利权)人：厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：