CN106299278A - 一种铁镁锡合金锂离子电池负极材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铁镁锡合金负极材料的制备方法，步骤包括：一、配制锡电镀液；二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中，以铂片作为阳极，以铁片为阴极，进行电镀；三、配制镁电镀液；四、将配制好的镁电镀液加入电镀槽中，以步骤二中的铂片作为阳极，电镀锡后的铁片为阴极，进行电镀；五、将电镀后的铁片清洗干燥后即得铁镁锡合金负极材料。

Description

一种铁镁锡合金锂离子电池负极材料
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种锂离子电池负极材料的制备方法。
背景技术
目前，市场中应用的锂离子电池负极材料主要是石墨类材料，其理论比容量相对较低，循环性能、容量等性能有待提高。锂离子电池负极材料性能的提高。金属锡合金材料的充放电过程中不存在溶剂的共嵌入，不会发生类似石墨材料的剥层现象，但在充放电循环中易发生膨胀或收缩，如何选择合适的金属和电镀工艺对于克服上述缺点尤其重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的提供一种铁镁锡合金锂离子电池负极材料，有效克服锡合金在充放电循环中易发生膨胀或收缩，提高了循环性和稳定性，本发明工艺简单，适合工业化推广。
本发明采用的技术方案是：
一种铁镁锡合金负极材料的制备方法，步骤包括：
一、配制锡电镀液；二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中，以铂片作为阳极，以铁片为阴极，进行电镀；三、配制镁电镀液；四、将配制好的镁电镀液加入电镀槽中，以步骤二中的铂片作为阳极，电镀锡后的铁片为阴极，进行电镀；五、将电镀后的铁片清洗干燥后即得铁镁锡合金负极材料。
所述步骤一中电镀液配方为：硫酸锡30-38g/L，柠檬酸钠15-20g/L，4-二甲氨基吡啶12-19g/L，N-甲基-D-葡糖胺 10-16g/L。
所述步骤二工艺条件为：电镀液温度50-56℃，电流密度为3-5A/dm2，电镀时间8-14min。
所述步骤三中电镀液配方为：硫酸镁 25-30g/L，偏磷酸铝 23-29g/L，氟乙酸钠15-28g/L。
所述步骤四工艺条件为：电镀液温度45-55℃，电流密度为2-5A/dm2，电镀时间14-22min。
本发明的铁镁锡合金锂离子电池负极材料工艺简单高效，有效克服锡合金在充放电循环中易发生膨胀或收缩，提高了循环性和稳定性，首次放电容量高达760 mA·h/g以上，50次循环后放电容量损失不超过15%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种铁镁锡合金负极材料的制备方法，步骤包括：
一、配制锡电镀液；二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中，以铂片作为阳极，以铁片为阴极，进行电镀；三、配制镁电镀液；四、将配制好的镁电镀液加入电镀槽中，以步骤二中的铂片作为阳极，电镀锡后的铁片为阴极，进行电镀；五、将电镀后的铁片清洗干燥后即得铁镁锡合金负极材料。
所述步骤一中电镀液配方为：硫酸锡36g/L，柠檬酸钠18g/L，4-二甲氨基吡啶14g/L，N-甲基-D-葡糖胺 12g/L。
所述步骤二工艺条件为：电镀液温度53-56℃，电流密度为4A/dm2，电镀时间12min。
所述步骤三中电镀液配方为：硫酸镁28g/L，偏磷酸铝24g/L，氟乙酸钠20g/L。
所述步骤四工艺条件为：电镀液温度45-55℃，电流密度为2A/dm2，电镀时间20min。
本实施例中的首次放电容量为768 mA·h/g，50次循环后放电容量损失为12%。
对比例1
与实施例1相比，步骤一中电镀液配方不含4-二甲氨基吡啶，其他条件均与实施例1相同。
本实施例中的首次放电容量为620 mA·h/g，50次循环后放电容量损失为31%。
上述实施例并不能作为本发明保护范围的限制，本发明的普通技术人员应知，在不脱离技术方案的宗旨和范围的情况下，对本发明的技术方案进行的任何修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种铁镁锡合金负极材料的制备方法，步骤包括：
一、配制锡电镀液；二、将配制好的锡电镀液加入电镀槽中，以铂片作为阳极，以铁片为阴极，进行电镀；三、配制镁电镀液；四、将配制好的镁电镀液加入电镀槽中，以步骤二中的铂片作为阳极，电镀锡后的铁片为阴极，进行电镀；五、将电镀后的铁片清洗干燥后即得铁镁锡合金负极材料。
2.如权利要求1所述的铁镁锡合金负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中电镀液配方为：硫酸锡 30-38g/L，柠檬酸钠15-20g/L，4-二甲氨基吡啶12-19g/L，N-甲基-D-葡糖胺 10-16g/L。
3.如权利要求1所述的铁镁锡合金负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二工艺条件为：电镀液温度50-56℃，电流密度为3-5A/dm2，电镀时间8-14min。
4.如权利要求1所述的铁镁锡合金负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中电镀液配方为：硫酸镁 25-30g/L，偏磷酸铝 23-29g/L，氟乙酸钠15-28g/L。
5.如权利要求1所述的负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤四工艺条件为：电镀液温度45-55℃，电流密度为2-5A/dm2，电镀时间14-22min。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108417805A (zh) * 2018-03-16 2018-08-17 广东工业大学 一种锂离子/钠离子电池复合负极材料、负极及其电池
CN109338420A (zh) * 2018-12-14 2019-02-15 江苏艾森半导体材料股份有限公司 一种环保中性电镀锡电解液
CN109817938A (zh) * 2019-02-14 2019-05-28 东北大学 一种铁基负极材料的制备方法
CN113782733A (zh) * 2021-11-09 2021-12-10 北京理工大学深圳汽车研究院(电动车辆国家工程实验室深圳研究院) 一种用于固态锂电池的负极材料及其应用

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