一种碳-Cu₆Sn₅合金负极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳-Cu₆Sn₅合金负极材料及其制备方法。本发明将碳纳米管和石墨烯复合到电极当中，并在活性材料与集流体之间增加了Cu-CNTs连接层，从而极大地改善了合金负极的循环性能。本发明以铜箔为集流体（电镀基底），依次镀覆1~5μm Cu-CNTs复合镀层，再镀覆厚度为1~4μm的锡-碳纳米管或锡-石墨烯或锡-碳纳米管-石墨烯复合镀层，最后热处理得到碳-Cu₆Sn₅合金负极材料。采用该方法制备出的锂离子电池合金负极，首次放电比容量达到613mAh/g，100次循环后比容量衰减仅4%~6%。本发明工艺简单，制备的合金负极性能优良，适宜于进行大规模产业化生产。

主权项

一种碳‑Cu₆Sn₅合金负极材料的制备方法，其特征在于：依次包括如下步骤： （1）将碳纳米管均匀分散至镀铜溶液中，镀液中碳纳米管的质量含量为2～8g/L；在铜箔上采用直流电镀，制备了Cu‑碳纳米管复合镀层； （2）对步骤（1）中制备的镀覆有碳纳米管‑Cu复合镀层的铜箔在保护气氛下热处理； （3）然后再将碳纳米管或者石墨烯，或者碳纳米管与石墨烯的混合物以1～5g/L的浓度均匀分散至镀锡溶液中，在步骤（2）得到的铜箔上再采用直流电镀得到锡‑碳纳米管或锡‑石墨烯或锡‑碳纳米管‑石墨烯复合镀层，最后热处理得到由Cu‑碳纳米管过渡层连接的碳‑Cu₆Sn₅多层合金负极材料。