[发明专利]一种SnPO4

说明书

本发明涉及一种SnPO₄在锂离子电池负极中的应用。所述SnPO₄化合物作为活性材料应用于锂离子电池负极中。具有较低的平均工作电压和高的比容量，具有较好的锂离子电池充放电性能，循环性能优异，可用作锂离子电池负极材料。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别涉及锂离子电池用负极材料。

背景技术

随着能源问题的日益严峻，不可再生资源的日益匮乏，以及人们对环保重要性认识的不断增强，社会对新能源的需求日益增强，而储能在能源体系中发挥越来越重要的作用。锂离子电池具有工作电压高、倍率性能好、循环寿命长、能量密度高、自放电小且无记忆效应等优点。锂离子电池已经广泛应用在小型便携电子设备中，同时也是动力电池的首选，在未来电化学储能市场中也会占据较大份额，因此关于锂离电池的研究一直是储能技术研究的热点之一。

目前应用于锂离子电池的负极材料主要有石墨、中间相炭微球、石墨烯等碳材料以及钛酸锂等。然而，这些材料仍然存在很多问题：比容量较低，质量能量密度和体积能量密度低等，这些材料不能满足下一代高比能量锂离子电池的发展需求。金属氧化物类新型负极材料由于其高的理论比容量和低成本，被认为是用于下一代高比能量锂离子电池的负极材料。合金化型负极是一类新型负极材料，在放电过程中通过与锂的合金化多电子反应而具有高的理论比容量。Sn可以与Li发生合金化反应，其化合物可用做锂离子电池负极材料且具有高的理论比容量。含有PO₄^3-的聚阴离子型材料具有高的结构稳定性，因为都具有较好的循环稳定性。SnPO₄化合物具有高的理论比容量，同时与碳材料复合可以提升材料的导电性，进而提升电极材料的电化学性能。

发明内容

针对上述提出的技术问题,本发明目的在于提供一种SnPO₄/C作为负极材料用于锂离子电池中；

具体技术方案如下：

一种SnPO₄/C在锂离子电池负极中的应用，所述SnPO₄/C复合物作为活性材料应用于锂离子电池负极中。

所述锂离子电池负极活性材料为SnPO₄/C材料。

本发明提供的SnPO₄/C锂离子电池负极材料。

采用水热法制备SnPO₄/C锂离子电池负极材料，其步骤如下：

1)配料：SnPO₄与有机碳源化合物按1:(0.5-1)的摩尔比加入100-200mL去离子水中超声分散10-30分钟形成均匀分散液；

2)将分散液转移至水热反应釜中，进行预处理；

所述预处理为将水热反应釜从室温升温至160-200℃加热12-24小时以上，后冷却至室温，离心分离沉淀，洗涤并干燥得到预处理后的材料；

3)控制各项参数进行材料合成：将步骤2)预处理后的材料；以1-10℃/min的速率升至450-750℃；在氩气气氛下保温3-5小时；反应充分后，以1-50℃/h的速率降至室温，得到SnPO₄/C材料；

所述有机碳源化合物为葡萄糖，蔗糖，柠檬酸，苹果酸中的一种或二种以上；

采用溶胶凝胶法制备SnPO₄/C锂离子电池负极材料，其步骤如下：

1)配料：SnPO₄与有机碳源化合物按1:(0.5-1)的摩尔比加入40-80mL去离子水中超声分散10-30分钟形成均匀分散液；将分散液加热到50-100℃继续搅拌至形成溶胶；

2)将溶胶转移至100-200℃的烘箱中，烘干至凝胶，将凝胶研磨成粉后进行预处理；