一种锂离子电池负极纳米材料SnO₂/MCMB核壳及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种锂离子电池负极纳米材料SnO2/MCMB核壳及其制备方法与应用。本发明将反应物置于体积比1∶1的去离子水和无水乙醇的混合溶液中、于160～200℃反应24～48h制备得到SnO2/MCMB核壳，通过控制反应溶剂的配比、反应温度和时间而改善产物的结构、大小和形貌，改善了材料的性能，提高了SnO2/MCMB核壳首次充放电效率、比容量以及循环性能；采用核壳结构，有效结合了碳的循环稳定性和棒状纳米SnO2缓解锡基氧化物的体积膨胀效应，解决了锡基氧化物在制备锂离子电池负极材料时存在的首次效率低、不可逆容量损失大和导电性能差的问题。本发明的制备工艺简单、成本低廉，可应用于工业化生产。

主权项

一种锂离子电池负极纳米材料SnO2/MCMB核壳的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）Pre‑MCMB‑SnO2的制备：将MCMB分散于去离子水中后加入锡源，使锡原子的摩尔浓度比为0.2～0.3mol/L，滴加氨水至溶液的pH值为7～8，搅拌，离心，收集沉淀，真空干燥，得到Pre‑MCMB‑SnO2沉淀；每毫升去离子水加入MCMB5mg；（2）SnO2/MCMB核壳的制备：将步骤（1）的Pre‑MCMB‑SnO2沉淀、锡源及碱按质量比6.0：21.3～32.0：3.2～6.4加入混合溶液中，搅拌30～60min后于160～200℃反应24～48h，冷却，取沉淀，用去离子水洗涤至中性，60～90℃真空干燥8～24h，得到固体粉末；将干燥后的固体粉末置于惰性气体中，以2～5℃/min升温至400～500℃后烧结4～6h，得到锂离子电池负极纳米材料SnO2/MCMB核壳；每毫升混合溶液加入Pre‑MCMB‑SnO2沉淀15mg。