高容量锂电池负极及其制备方法和锂电池.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CN107437615A(43)申请公布日2017.12.05(21)申请号201710540544.0H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2017.07.05C01B32/182(2017.01)(71)申请人东莞中汽宏远汽车有限公司地址523131广东省东莞市麻涌镇新港南路12号(72)发明人袁雄斌李娜林程宋涛张勃兴(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人刘兵(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/58(2010.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称高容量锂电池负极及其制备方法和锂电池(57)摘要本发明涉及锂电池技术领域，公开了一种高容量锂电池负极及其制备方法和锂电池，所述高容量锂电池负极及其制备方法，包括以下步骤：A、将碱源、锡源、三维泡沫石墨烯在溶液中进行初次热反应，制得复合物m1；B、将硫源与复合物m1在溶液中进行二次热反应，得到复合物m2；C、通过气相沉积法在复合物m2上沉积石墨烯，得到高容量锂电池负极；本发明的高容量锂电池负极具有容量高、循环稳定性好的特点。CN107437615ACN107437615A权利要求书1/1页1.一种高容量锂电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将碱源、锡源、三维泡沫石墨烯在溶液中进行初次热反应，制得复合物m1；B、将硫源与复合物m1在溶液中进行二次热反应，得到复合物m2；C、通过气相沉积法在复合物m2上沉积石墨烯，得到高容量锂电池负极。2.根据权利要求1所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，在步骤A中，所述溶液中的溶剂包括水和油溶剂；优选的，所述水和油溶剂的体积比为(0.02～1.2):1。3.根据权利要求2所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，所述油溶剂为C6～C12的烷烃、C6～C12的芳香烃和C3～C6的醚中的至少一种；优选的，所述油溶剂为环己烷、正己烷、戊烷、辛烷、甲苯和石油醚中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，所述锡源为卤化锡、卤化亚锡、硫酸锡、亚硫酸锡、硫酸亚锡和硝酸锡中的至少一种；和/或所述硫源为硫脲、硫脲衍生物、碱金属硫化物和硫代酰胺中的至少一种。5.根据权利要求1所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，在步骤A中，所述溶液中还含有表面活性剂；优选的，所述表面活性剂为十六烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、二己基琥珀酸磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠中的至少一种；进一步优选的，所述表面活性剂在所述溶液中的浓度为0.01～0.05mol/L。6.根据权利要求1所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，在步骤A中，所述初次热反应的温度160～200℃，优选的，所述初次热反应的温度为160～180℃；和/或所述初次热反应时间为12～36h，优选的，所述初次热反应的时间为18～24h。7.根据权利要求1～6任意一项所述的高容量锂电池负极的制备方法，其中，在步骤B中，所述二次热反应的温度为100～160℃，优选的，所述二次热反应的温度为120～140℃；和/或所述二次热反应时间为2～8h，优选的，所述二次热反应的时间为3～4h。8.一种高容量锂电池负极，其特征在于，根据权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到。9.一种锂电池，包括正极、隔膜、电解液和负极，其特征在于，所述负极为权利要求8所述的高容量锂电池负极。2CN107437615A说明书1/7页高容量锂电池负极及其制备方法和锂电池技术领域[0001]本发明涉及锂电池技术领域，具体地，涉及高容量锂电池负极及其制备方法和锂电池。背景技术[0002]锂电池因具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等诸多优点，已成为当今世界应用最为广泛的二次电池。随着锂电池研究的进一步深入，开发高容量，高倍率性能，循环寿命长的电池材料成为该领域的重点。[0003]目前，实际用于锂电池的负极材料一般都是碳素材料，碳负极材料理论容量(372mAh·g-1)已经不能满足未来高容量的需要，各种金属复合物，金属氧化物和金属硫化物已经被广泛的研究以代替碳负极。二硫化锡(SnS2)由于具有较低的嵌锂电压和较高的理论容量(645mAh·g-1)，近年来一直受到研究工作者的广泛关注，但二硫化锡作为锂电池负极材料时，同其他锡基材料一样，最大的问题是在嵌脱锂过程中，体积膨胀带来的电极粉末化，导致循环寿命迅速下降。另外二硫化锡由于在放电过程会形成单质锡和硫化锂，单质锡易团聚无法与硫化锂良好接触，导致充电过程单质锡与硫化锂无法可逆反应形成二硫化锡，形成的硫化锂会在充放电过程中氧化分解成单质硫