生物质碳-锡储能材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108258216A(43)申请公布日2018.07.06(21)申请号201810028108.X(22)申请日2018.01.11(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人吴孟强陈治郭豪李文磊单双徐自强陈诚(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人敖欢葛启函(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M4/38(2006.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称生物质碳-锡储能材料及其制备方法(57)摘要本发明提供一种生物质碳-锡储能材料及其制备方法，包括以下步骤：(1)将蚕沙晒干并去除里面的杂质后，得到蚕沙粉末；(2)将蚕沙粉末加入四氯化锡的水溶液中搅拌；(3)将得到的样品取出并在烘箱中进行干燥；(4)将干燥后的样品于管式炉在空气中进行预碳化；(5)将预碳化并洗涤后的样品进行球磨；(6)将球磨后的样品于管式炉中在惰性气体或者氮气的保护下再次碳化；(7)将样品再次球磨后得到最终产品；碳-锡材料相比较现有的石墨类负极材料拥有更高的比容量；碳材料作为一种稳定的基体或包覆剂，可作为锡负极的膨胀缓冲剂，防止金属锡的团聚和粉化；碳还可以作为锡负极与集流体之间的导电通道，起到稳定结构和增加导电性的作用。CN108258216ACN108258216A权利要求书1/1页1.一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将蚕沙晒干并去除里面的杂质后，得到蚕沙粉末；(2)将上述蚕沙粉末加入四氯化锡的水溶液中搅拌；(3)将得到的样品取出并在烘箱中进行干燥；(4)将干燥后的样品于管式炉在空气中进行预碳化；(5)将预碳化并洗涤后的样品进行球磨；(6)将球磨后的样品于管式炉中在惰性气体或者氮气的保护下再次碳化；(7)将样品再次球磨后得到最终产品。2.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：蚕沙与四氯化锡的质量比为1:2-1:6。3.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：四氯化锡水溶液的浓度是0.2-0.7g/ml。4.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中搅拌的时间是20-60分钟。5.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)样品于烘箱中干燥的温度是70-90℃，烘箱中干燥的时间是5-15小时。6.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)预碳化的温度是250-450℃，预碳化之后保温1-3小时。7.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)球磨的时间是24-72小时。8.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)将球磨后的样品于管式炉中再次碳化的温度是700-1000℃。9.根据权利要求1所述的一种生物质碳-锡储能材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)再次碳化之后保温1-3小时。10.权利要求1至9任意一项所述制备方法得到的生物质碳-锡储能材料。2CN108258216A说明书1/4页生物质碳-锡储能材料及其制备方法技术领域本发明涉及储能材料技术领域，具体涉及一种生物质碳-锡储能材料及其制备方法。背景技术当今全球的石油储量大约仅能供人类使用40年，石油危机在日益严重，同时随着科技的发展和人们的环保意识不断增强，进一步的推动了国内外的新能源动力电池产业，除此之外一些电子产品也在悄然崛起，例如手机现在已经成为人们的日常生活的必需品，因此手机的电池续航能力以及使用寿命也成为了一个不可忽视的重要问题。随着科技的不断进步，人们对电池的性能提出了更多更高的要求：电子设备的小型化和个性化发展，需要电池具有更小的体积和更高的比能量输出；航空航天能源要求电池具有循环寿命，更好的低温充放电性能和更高的安全性能；电动汽车需要大容量、低成本、高稳定性和安全性能的电池。负极材料对于电池性能的提高具有重要作用。目前石墨类负极材料的比容量较小，约为330-350mAh/g，限制了电池比能量的进一步提高，不能满足日益发展的高能量便携式移动电源的需求。同时，石墨作为负极材料时，在首次充放电过程中在其表面形成一层固体电解质膜(SEI)对电池的性能造成不良的影响，因而已经无法满足人们对高容量电极的需求。锡作为一种有望取代碳材料的负极材料，具有高达4200mAh/g的理论容量；并且具有类似于石墨的平稳的放电平台。但是它有其它高容量金属相似不足点，即循环性能非常差，无法