1.一种锌基负极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)将锌源加入有机溶剂i中,得到溶液a,将钛源加入有机溶剂ii中,得到溶液b;
(2)将所述溶液a和溶液b混合,得到溶液c;
(3)将所述溶液c加热,制备粉末α;
(4)将所述粉末α置于有机溶剂iii中球磨,得到粉末β;
(5)将所述粉末β烧结,制得锌基负极材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述锌源在搅拌条件下加入有机溶剂i中;
优选地,所述锌源为柠檬酸锌或乙酸锌,优选为柠檬酸锌;
优选地,所述有机溶剂i为乙醇、乙二醇、甲酰胺和乙腈的混合溶液;
优选地,所述有机溶剂i中乙醇、乙二醇、甲酰胺和乙腈的体积比为(9~11):(9~11):(0.5~1.5):(0.5~1.5),优选为10:10:1:1;
优选地,所述锌源的物质的量与有机溶剂i的体积比为(0.008~0.012)mol:(100~120)ml,优选为0.01mol:110ml;
优选地,所述溶液a为均一透明的溶液;
优选地,所述钛源为钛酸四丁酯;
优选地,所述有机溶剂ii为乙醇和苯甲醇的混合溶液;
优选地,所述有机溶剂ii中乙醇和苯甲醇的体积比为(1.5~3):1,优选为2:1;
优选地,所述钛源的物质的量与有机溶剂ii的体积比为(0.008~0.012)mol:(20~40)ml,优选为0.01mol:30ml。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中将所述溶液a和溶液b以体积比为(100~120):(20~40)的比例混合,优选为以110:30的比例混合;
优选地,所述混合的方式为将溶液b加入溶液a中;
优选地,所述混合的方式为将溶液b加入到持续搅拌的溶液a中;
优选地,将所述溶液a与溶液b混合后,通过搅拌使溶液c混合均匀;
优选地,所述搅拌的时间为10~12min,优选为10.5~11.5min;
优选地,将所述溶液a和溶液b混合的同时加入表面活性剂和/或离子液体;
优选地,所述表面活性剂为硬脂酸钠和十二烷基磺酸钠的混合物;
优选地,所述表面活性剂中硬脂酸钠和十二烷基磺酸钠的质量比为1:(7~9),优选为1:8;
优选地,所述离子液体为1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐;
优选地,所述表面活性剂加入的质量与溶液a的体积比为(0.008~0.012)g:(100~120)ml,优选为0.01g:110ml;
优选地,所述离子液体加入的质量与溶液a的体积比为(0.008~0.012)g:(100~120)ml,优选为0.01g:110ml。
4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述粉末α的制备包括如下步骤:
将溶液c加热,制得混合液,所述混合液经过冷却和过滤,得到过滤后的沉淀,将所述沉淀洗涤,得到粉末α;
优选地,所述加热在反应釜中进行;
优选地,所述加热在聚四氟乙烯反应釜中进行;
优选地,所述加热的温度为170~190℃,优选为175~185℃;
优选地,所述加热的时间为6~8h,优选为6.5~7.5h;
优选地,所述冷却为冷却至室温;
优选地,所述洗涤为采用乙醇洗涤;
优选地,所述洗涤的次数为至少3次,优选为3~4次。
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中将所述粉末α置于有机溶剂iii中球磨之前,先将粉末α加热;
优选地,所述加热为程序升温加热;
优选地,所述程序升温加热的终点温度为350~400℃,优选为390~400℃;
优选地,所述程序升温加热的升温速率为2~4℃/min,优选为3℃/min;
优选地,所述加热在混合气体的气氛中进行;
优选地,所述混合气体为n2和nh3的混合气体;
优选地,所述混合气体中n2和nh3的体积比为(1~3):1,优选为2:1;
优选地,所述粉末α经加热之后,球磨之前,还包括冷却操作;
优选地,所述冷却操作为冷却至室温;
优选地,所述冷却操作为在混合气体的气氛中冷却;
优选地,所述有机溶剂iii为二甲基亚砜溶液;
优选地,所述球磨的时间为2~4h,优选为3h;
优选地,所述粉末α经球磨之后,进行干燥,制得粉末β;
优选地,所述干燥为真空干燥。
6.根据权利要求1~5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述烧结的温度为500~600℃,优选为520~580℃;
优选地,所述烧结在空气气氛中进行;
优选地,所述烧结的时间为2~3h,优选为2.5~3h;
优选地,所述粉末β经烧结之后冷却,得到锌基负极材料;
优选地,所述冷却为冷却至室温。
7.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)在搅拌条件下将0.008~0.012mol柠檬酸锌加入由乙醇、乙二醇、甲酰胺和乙腈按体积比为(9~11):(9~11):(0.5~1.5):(0.5~1.5)组成的100~120ml混合溶液中,得到溶液a;将0.008~0.012mol钛酸四丁酯加入由乙醇和苯甲醇按体积比为(1.5~3):1组成的20~40ml混合溶液中,得到溶液b;
(2)将所述溶液b加入到持续搅拌的溶液a中,同时加入0.008~0.012g由硬脂酸钠和十二烷基磺酸钠按质量比为1:(7~9)组成的混合物和0.008~0.012g1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐,得到溶液c,继续剧烈搅拌10~12min使所述溶液c混合均匀;
(3)将所述溶液c在聚四氟乙烯反应釜中以170~190℃加热6~8h,制得混合液,所述混合液冷却至室温后过滤,得到过滤后的沉淀,将所述沉淀采用乙醇洗涤3~4次,得到粉末α;
(4)将所述粉末α在n2和nh3按体积比为(1~3):1组成的混合气体的气氛中,以2~4℃/min升温至350~400℃进行加热,并在所述混合气体的气氛中冷却至室温,将所述冷却后的粉末α在二甲基亚砜溶液中球磨2~4h后经真空干燥,得到粉末β;
(5)将所述粉末β在空气气氛中以500~600℃烧结2~3h后冷却至室温,制得所述锌基负极材料。
8.根据权利要求1~7任一项所述的制备方法制得的锌基负极材料。
9.一种锂离子电池负极极片,其特征在于,所述负极极片含有如权利要求8所述的锌基负极材料。
10.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池含有如权利要求9所述的锂离子电池负极极片。