本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域,特別涉及一種鋰離子電池負極材料的制備方法。
背景技術(shù):
目前,市場中應(yīng)用的鋰離子電池負極材料主要是石墨類材料,其理論比容量相對較低,循環(huán)性能、容量等性能有待提高。鋰離子電池負極材料性能的提高。金屬錫合金材料的充放電過程中不存在溶劑的共嵌入,不會發(fā)生類似石墨材料的剝層現(xiàn)象,但在充放電循環(huán)中易發(fā)生膨脹或收縮,如何選擇合適的金屬和電鍍工藝對于克服上述缺點尤其重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的提供一種鐵鎂錫合金鋰離子電池負極材料,有效克服錫合金在充放電循環(huán)中易發(fā)生膨脹或收縮,提高了循環(huán)性和穩(wěn)定性,本發(fā)明工藝簡單,適合工業(yè)化推廣。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種鐵鎂錫合金負極材料的制備方法,步驟包括:
一、配制錫電鍍液;二、將配制好的錫電鍍液加入電鍍槽中,以鉑片作為陽極,以鐵片為陰極,進行電鍍;三、配制鎂電鍍液;四、將配制好的鎂電鍍液加入電鍍槽中,以步驟二中的鉑片作為陽極,電鍍錫后的鐵片為陰極,進行電鍍;五、將電鍍后的鐵片清洗干燥后即得鐵鎂錫合金負極材料。
所述步驟一中電鍍液配方為:硫酸錫30-38g/L,檸檬酸鈉15-20g/L,4-二甲氨基吡啶12-19g/L,N-甲基-D-葡糖胺 10-16g/L。
所述步驟二工藝條件為:電鍍液溫度50-56℃,電流密度為3-5A/dm2,電鍍時間8-14min。
所述步驟三中電鍍液配方為:硫酸鎂 25-30g/L,偏磷酸鋁 23-29g/L,氟乙酸鈉15-28g/L。
所述步驟四工藝條件為:電鍍液溫度45-55℃,電流密度為2-5A/dm2,電鍍時間14-22min。
本發(fā)明的鐵鎂錫合金鋰離子電池負極材料工藝簡單高效,有效克服錫合金在充放電循環(huán)中易發(fā)生膨脹或收縮,提高了循環(huán)性和穩(wěn)定性,首次放電容量高達760 mA·h/g以上,50次循環(huán)后放電容量損失不超過15%。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1
一種鐵鎂錫合金負極材料的制備方法,步驟包括:
一、配制錫電鍍液;二、將配制好的錫電鍍液加入電鍍槽中,以鉑片作為陽極,以鐵片為陰極,進行電鍍;三、配制鎂電鍍液;四、將配制好的鎂電鍍液加入電鍍槽中,以步驟二中的鉑片作為陽極,電鍍錫后的鐵片為陰極,進行電鍍;五、將電鍍后的鐵片清洗干燥后即得鐵鎂錫合金負極材料。
所述步驟一中電鍍液配方為:硫酸錫36g/L,檸檬酸鈉18g/L,4-二甲氨基吡啶14g/L,N-甲基-D-葡糖胺 12g/L。
所述步驟二工藝條件為:電鍍液溫度53-56℃,電流密度為4A/dm2,電鍍時間12min。
所述步驟三中電鍍液配方為:硫酸鎂28g/L,偏磷酸鋁24g/L,氟乙酸鈉20g/L。
所述步驟四工藝條件為:電鍍液溫度45-55℃,電流密度為2A/dm2,電鍍時間20min。
本實施例中的首次放電容量為768 mA·h/g,50次循環(huán)后放電容量損失為12%。
對比例1
與實施例1相比,步驟一中電鍍液配方不含4-二甲氨基吡啶,其他條件均與實施例1相同。
本實施例中的首次放電容量為620 mA·h/g,50次循環(huán)后放電容量損失為31%。
上述實施例并不能作為本發(fā)明保護范圍的限制,本發(fā)明的普通技術(shù)人員應(yīng)知,在不脫離技術(shù)方案的宗旨和范圍的情況下,對本發(fā)明的技術(shù)方案進行的任何修改或者等同替換,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。