一种含C₃N₄复合材料的多层结构电池负极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种含C₃N₄复合材料的多层结构电池负极材料的制备方法，该方法一方面使完整的碳层结构产生了大量的缺陷和活性位点，这些缺陷和活性位点可以更好地捕捉锂离子，从而提高嵌锂量，因此负极材料的比容量得以提升，另一方面在结构上选用了一种表面粗糙镀铜铝箔，该镀铜铝箔具有比表面积大的优点，较大的比表面积和凹凸结构能很好的缓冲锡在充放电过程中的体积膨胀，同时这种结构还起到很好的骨架作用，极大的缓冲充放电过程中体积膨胀收缩的应力，从而提高了铝/铜/锡/石墨多层结构负极材料的循环性能。

主权项

一种含C₃N₄复合材料的多层结构电池负极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备C/C₃N₄复合材料将稠环芳烃化合物和含氮有机化合物按照摩尔比1:（0.5‑5）均匀混合后，置于高压反应釜中，所述的稠环芳烃化合物为：萘，蒽，芘，中温煤沥青，石油渣油沥青中的一种或多种；含氮有机化合物为：尿素，六次甲基四胺，三聚氰胺中的一种或多种；用氮气置换反应釜中的空气，控制反应釜起始压力为0‑2Mpa；将反应釜按照5℃/min的升温速率，升温至400‑600℃；恒温反应时间控制在3‑6小时，反应完成后取出产物；用氯仿洗去未反应的原料，用膜过滤器进行抽滤，在洗涤反应产物时，应将反应产物按1g：50mL溶剂的比例混合，并磁力搅拌3小时后，再用膜过滤器进行抽滤，将得到的产物用超频震荡机研磨至粒径小于200目，得到C/C₃N₄复合材料；（2）对铝箔进行预处理：在铝箔表面依次进行化学除油、酸蚀、一次沉锌、退锌，二次沉锌和水洗，所述的铝箔的厚度为15‑20μm；在预处理后的铝箔一侧表面电镀一层铜镀层并活化，铜镀层采用脉冲电镀方式电镀，其表面粗糙度为0.4‑3.0μm，厚度为2‑8μm；活化后的铜镀层上电镀一层锡镀层；在所述锡镀层上涂覆一层上获得的C/C₃N₄复合材料，C/C₃N₄复合材料层的厚度为80‑150μm；(3)热处理：温度为80‑100℃，热处理时间为12‑20小时。