本发明涉及锂电池技术领域,具体地说是一种制备手机锂离子电池负极材料及其制备的方法。
背景技术:
锂离子电池负极材料要求其具有良好的比容量与体积比容量,首次充放电效率高、循环性能好及降低成本。锡最为负极材料具有的高比容量但其循环稳定性能差,充放电过程中体积变化大,限制了锡作为离离子负极材料的发展。为解决锡在充放电过程中的体积骤变,一般方法是把锡制备成纳米颗粒,但因充放电过程中,锡纳米粒子容易会发生团聚,本质问题仍无法解决。另一种方法是合成锡/碳化合物来降低锡的体积骤变。但是该方法退火温度很高,成本无法降低。
技术实现要素:
为了弥补以上不足,本发明提供了一种锡循环稳定好、的制备手机锂离子电池负极材料的方法,以解决上述背景技术中的问题。
本发明的技术方案是:
一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:
1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20~30℃时与甲基异丁酮共沉积;
2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌20~30分钟;
3)将溶液在120~140℃下热处理8~12小时;
4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料。
作为优选的技术方案,所述步骤1)中将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20~30℃时与甲基异丁酮共沉积;其中铜的总含量与醋酸根的摩尔比为3:1,铜醋酸盐与丙三醇的摩尔比为0.03~0.05:1,甲基异丁酮与丙三醇溶液的摩尔比为0.05~0.07:1。
作为优选的技术方案,所述步骤2)中锡纳米粒子颗粒尺寸为90~110nm。
作为优选的技术方案,所述步骤4)制得的锂离子电池负极材料中锡粒子重量为所述锂离子电池负极材料重量的8~35%。
本发明的有益效果:
本发明的锂离子负极材料具有良好的电化学性能,电能储存容量大,循环稳定性良好,在工作电流为100mA/g时,蓄电量大于900mAh/g在循环100次之后蓄电量仍大于550mAh/g。
由于采用了上述技术方案,一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20~30℃时与甲基异丁酮共沉积;2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌20~30分钟;3)将溶液在120~140℃下热处理8~12小时;4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料;本发明的锂离子负极材料具有良好的电化学性能,电能储存容量大,循环稳定性良好,在工作电流为100mA/g时,蓄电量大于900mAh/g在循环100次之后蓄电量仍大于550mAh/g。
具体实施方式
一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:
1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20~30℃时与甲基异丁酮共沉积;
2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌20~30分钟;
3)将溶液在120~140℃下热处理8~12小时;
4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料。
所述步骤1)中将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20~30℃时与甲基异丁酮共沉积;其中铜的总含量与醋酸根的摩尔比为3:1,铜醋酸盐与丙三醇的摩尔比为0.03~0.05:1,甲基异丁酮与丙三醇溶液的摩尔比为0.05~0.07:1。
所述步骤2)中锡纳米粒子颗粒尺寸为90~110nm。
所述步骤4)制得的锂离子电池负极材料中锡粒子重量为所述锂离子电池负极材料重量的8~35%。
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例一:
一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:
1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20℃时与甲基异丁酮共沉积;
2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌20分钟;
3)将溶液在120℃下热处理8小时;
4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料。
所述步骤1)中将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为20℃时与甲基异丁酮共沉积;其中铜的总含量与醋酸根的摩尔比为3:1,铜醋酸盐与丙三醇的摩尔比为0.03:1,甲基异丁酮与丙三醇溶液的摩尔比为0.05:1。
所述步骤2)中锡纳米粒子颗粒尺寸为90nm。
所述步骤4)制得的锂离子电池负极材料中锡粒子重量为所述锂离子电池负极材料重量的8%。
实施例二:
一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:
1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为25℃时与甲基异丁酮共沉积;
2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌25分钟;
3)将溶液在130℃下热处理10小时;
4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料。
所述步骤1)中将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为25℃时与甲基异丁酮共沉积;其中铜的总含量与醋酸根的摩尔比为3:1,铜醋酸盐与丙三醇的摩尔比为0.04:1,甲基异丁酮与丙三醇溶液的摩尔比为0.06:1。
所述步骤2)中锡纳米粒子颗粒尺寸为100nm。
所述步骤4)制得的锂离子电池负极材料中锡粒子重量为所述锂离子电池负极材料重量的20%。
实施例三:
一种制备手机锂离子电池负极材料的方法,包括步骤:
1)将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为30℃时与甲基异丁酮共沉积;
2)将锡纳米粒子加入混合溶液中,搅拌30分钟;
3)将溶液在140℃下热处理12小时;
4)将沉淀物分离,蒸馏水清洗,冷却干燥,即所述锂离子电池负极材料。
所述步骤1)中将铜的醋酸盐加入丙三醇中,在温度为30℃时与甲基异丁酮共沉积;其中铜的总含量与醋酸根的摩尔比为3:1,铜醋酸盐与丙三醇的摩尔比为0.05:1,甲基异丁酮与丙三醇溶液的摩尔比为0.07:1。
所述步骤2)中锡纳米粒子颗粒尺寸为110nm。
所述步骤4)制得的锂离子电池负极材料中锡粒子重量为所述锂离子电池负极材料重量的35%。
本发明各实施例电极材料制备的电极性能参数如下表:
由上表可见,使用本发明的电极材料制得的电极电能储存容量大,循环稳定性良好,在工作电流为100mA/g时,蓄电量大于900mAh/g在循环100次之后蓄电量仍大于550mAh/g。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。