带有S缺陷的SnS@C分等级球的制备及其应用的制作方法

本发明属于全固态锂离子电池领域，具体涉及一种带有s缺陷的sns@c分等级球的制备及其作为全固态锂离子电池负极材料的应用。

背景技术：

迄今为止，锂离子电池已经被广泛的研究和应用。然而随着锂离子电池在大型电动交通工具的应用，其安全问题也变得越来越突出，不时有电动汽车自燃事件的产生。这已经成为限制锂离子电池发展的一个重要因素。开发具有高安全性，高性能的锂离子电池刻不容缓，同时这也是符合我国的能源展战略。硫化物基固态电解质由于具有与有机液体电解质相匹配的锂离子电导率，且无导电性，避免了自放电现象，具有较好的延展性被广泛的应用在全固态锂离子电池。然而，寻找与其相匹配的电极材料仍是一项具有挑战的课题。

目前还未有将带有s缺陷的sns@c复合物应用在全固态锂离子电池的相关专利报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有s缺陷的sns@c分等级球的制备及其作为全固态锂离子电池负极材料的应用。本发明中sns@c分等级球是具有s缺陷的，这种结构有利于缓解锂离子在嵌入和脱出过程中材料所引起的体积膨胀。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带有s缺陷的sns@c分等级球的制备方法，采用简单的一步溶剂热法制备出前驱体，然后在400℃煅烧1小时，获得由sns纳米片组成的分等级球。具体包括以下步骤：

（1）将氯化亚锡加入到异丙醇和乙醇的混合溶剂中，搅拌十分钟，然后再加入硫代乙酰胺和葡萄糖，搅拌均匀，移入反应釜中，放置在烘箱中反应；

（2）取出，待其冷却至室温，用去离子水和乙醇洗涤数次，放入真空烘箱烘干；（3）再将其放在氩气保护气氛下煅烧，获得s缺陷的sns@c分等级球材料。

优选的，步骤（1）中烘箱中反应温度为200℃，反应时间为24h。

优选的，步骤（2）中真空烘箱烘干温度为80℃。

优选的，步骤（3）中煅烧温度为400℃，煅烧时间为1h。

所述的带有s缺陷的sns@c分等级球的应用：将带有s缺陷的sns@c分等级球作为全固态锂离子电池负极材料，在制备全固态锂离子电池中的应用。

本发明的显著优点在于：本发明中sns@c分等级球是具有s缺陷的，这种结构有利于缓解锂离子在嵌入和脱出过程中材料所引起的体积膨胀。本发明首次将带有s缺陷的sns分等级球应用于全固态锂离子电池方面，对于硫化物作为锂离子电池负极材料应用在全固态电池具有指导意义。

附图说明

图1是带有s缺陷的sns@c分等级球的xrd图；

图2是带有s缺陷的sns@c分等级球的的扫描电镜图；

图3是带有s缺陷的sns@c分等级球的mapping谱图；

图4是电流密度为0.2a/g时，带有s缺陷的sns@c分等级球的电化学性能图。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1带有s缺陷的sns@c分等级球的制备

一种带有s缺陷的sns@c分等级球的制备方法，将0.225克氯化亚锡加入到20毫升异丙醇和10毫升乙醇的混合溶剂中，搅拌十分钟，然后再将0.155克硫代乙酰胺和0.1克的葡萄糖加入上述体系中，搅拌均匀，移入50毫升的反应釜中，放置在200度的烘箱中，反应24小时。取出，待其冷却至室温，用去离子水和乙醇洗涤数次，放入80度真空烘箱烘干。再将其放在氩气保护气氛下400度煅烧一小时，即可获得s缺陷的sns@c分等级球材料。

图1是sns@c分等级球的xrd图，从xrd图中可以得出所制备的sns是纯相。图2是sns@c的扫描电镜图，从图中可以看出sns@c分等级球是由纳米片组成的。图3是sns@c的mapping谱图，从图3的b中，获得的sn/s为3:2，推断出s缺陷的存在。

实施例2带有s缺陷的sns@c分等级球在全固态锂离子电池中的应用

将实施例1制得的带有s缺陷的sns@c分等级球用于全固态锂离子电池的制备，并进行电化学性能测试。

该全固态锂离子电池的制备方法为：75%li2s-25%p2s5在惰性气氛的保护下研磨24小时，作为固态电解质，135mg的上述粉末在300ton/cm²的压力下，制成薄膜，带有s缺陷的sns粉末作为正极材料，liin合金薄膜作为负极，组装成全固锂离子电池，由于硫化物固态电解质和空气反应，以上操作均在手套箱中进行。sns是负极材料，但是因为该电池为半电池，带有s缺陷的sns粉末在该半电池中作为正极。

图4是电化学性能，作为电极材料的负极材料。在0.2a/g的电流密度下循环了100圈后容量保持在406mah/g。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

1.一种带有s缺陷的sns@c分等级球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将氯化亚锡加入到异丙醇和乙醇的混合溶剂中，搅拌十分钟，然后再加入硫代乙酰胺和葡萄糖，搅拌均匀，移入反应釜中，放置在烘箱中反应；

（2）取出，待其冷却至室温，用去离子水和乙醇洗涤数次，放入真空烘箱烘干；（3）再将其放在氩气保护气氛下煅烧，获得s缺陷的sns@c分等级球材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中烘箱中反应温度为200℃，反应时间为24h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中真空烘箱烘干温度为80℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中煅烧温度为400℃，煅烧时间为1h。

5.如权利要求1-4任一所述的制备方法制得的带有s缺陷的sns@c分等级球。

6.如权利要求5所述的带有s缺陷的sns@c分等级球的应用，其特征在于，将带有s缺陷的sns@c分等级球作为全固态锂离子电池负极材料，在制备全固态锂离子电池中的应用。

技术总结
本发明提供了一种带有S缺陷的SnS@C分等级球的制备及其应用，采用简单的一步溶剂热法制备出前驱体，然后在400℃煅烧1小时，获得S缺陷的SnS@C分等级球材料。本发明中SnS@C分等级球是具有S缺陷的，这种结构有利于缓解锂离子在嵌入和脱出过程中材料所引起的体积膨胀。

技术研发人员：魏明灯;王建标
受保护的技术使用者：福州大学
技术研发日：2021.01.07
技术公布日：2021.04.02