[发明专利]含镁氧化锡负极材料的制备方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于化学电池制备领域，尤其涉及一种含镁氧化锡负极材料的制备方法。

背景技术

近年来，随着石油、天然气的开采和大量使用以及汽车行业的发展，石油等资源的不可再生性日益受到广泛的关注。人们对城市空气质量及地球石油资源危机等问题日趋重视，保护环境，节约能源的呼声日趋高涨，促使人们高度重视新能源的开发和利用。锂离子电池由于具有长的循环寿命和高的能量密度而被认为是混合电动汽车以及便携式电子设备很有前景的新能源。石墨作为目前商业化的锂离子电池负极材料，价格便宜，热稳定性好，环境友好；但由于石墨的嵌锂电位比较低，容易导致电解液的分解以及枝晶锂的析出，引发一系列的安全问题。因此，基本的解决办法是使用一对具有更高平衡电位的氧化还原电对，使枝晶锂的析出在热力学上是不利的。

天然石墨被广泛用作锂离子电池的负极材料，但天然石墨与电解液的相容性较差，在嵌／脱锂过程中易发生石墨层的剥离而导致循环性能下降，因而限制了纯天然石墨在锂离子电池中的应用。

    因此开发新型非碳系负极材料具有极为重要的意义。

发明内容

     一种含镁氧化锡负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    （1）将SnCl₄?5H₂O、MgCl₂、柠檬酸按比例混合均匀后，溶于去离子水中，得到溶液A；

    （2）将溶液A进行加热搅拌，直到溶液转变成凝胶状的混合物A；

    （3）将混合物在105-120℃烘干，得混合物B；

（4）将混合物B在400℃～500℃下烧结4～6 小时，即得所述的含镁氧化锡负极材料；

    优选地，步骤（1）中所述的SnCl₄?5H₂O、MgCl₂、柠檬酸按照1：（0.01~0.05）：（0.02~0.05）的质量比进行混合。

优选地，步骤（2）中所述的加热搅拌包括以下内容：将溶液A在75~85℃下进行磁力搅拌。

本发明的有益效果如下：

1. 本发明提供的制备方法无需在无氧气氛中进行，制备工艺简单，降低制备成本。

2. 本发明提供的制备方法，制备出的氧化锡负极材料中含有氧化镁，氧化镁具有极强的对熔融盐的浸润性，能够有效地将熔融电解质吸附在自己的周围，保障电池的性能，并且对电池承受苛刻机械环境的能力有着显著的影响。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

    一种含镁氧化锡负极材料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将SnCl₄?5H₂O、MgCl₂、柠檬酸按照1：0.01：0.02的质量比进行混合均匀后，溶于去离子水中，得到溶液A；

    （2）将溶液A在75℃下进行磁力搅拌，直到溶液转变成凝胶状的混合物A；

    （3）将混合物在105-110℃烘干，得混合物B；

（4）将混合物B在400℃下烧结6小时，即得所述的含镁氧化锡负极材料。

实施例2

    一种含镁氧化锡负极材料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将SnCl₄?5H₂O、MgCl₂、柠檬酸按照1：0.05：0.02的质量比进行混合均匀后，溶于去离子水中，得到溶液A；

    （2）将溶液A在85℃下进行磁力搅拌，直到溶液转变成凝胶状的混合物A；

    （3）将混合物在110-120℃烘干，得混合物B；

（4）将混合物B在500℃下烧结4小时，即得所述的含镁氧化锡负极材料。

实施例3

    一种含镁氧化锡负极材料的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将SnCl₄?5H₂O、MgCl₂、柠檬酸按照1：0.05：0.05的质量比进行混合均匀后，溶于去离子水中，得到溶液A；