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专利号: 2011102961758
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2023-12-11
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摘要:

权利要求书:

1.一种用作锂离子电池的负极材料的锡铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)以硫脲、柠檬酸、次亚磷酸钠、浓硫酸、硫酸亚锡和水配制化学镀锡镀液,所述的化学镀锡镀液中:硫脲浓度为40g/L,柠檬酸浓度为40~60g/L,次亚磷酸钠浓度为60g/L,硫酸亚锡浓度为0.2~0.4mol/L,pH为1.1;

(2)将铜粉在乙醇中搅拌分散均匀制得铜粉的悬浊液;所使用的铜粉的尺寸在50纳米至50微米之间,铜粉的悬浮液中铜粉的含量为80~120g/L;(3)保持化学镀锡镀液温度在50~55℃,按照铜和锡的摩尔比为0.4~2.0:1.0加入铜粉的悬浊液,反应时间为5~60min,过滤、干燥得到镀锡铜粉;

(4)将镀锡铜粉在220~300℃下热处理2~30h,得到锡铜合金材料。

2.一种用作锂离子电池的负极材料的碳包覆的锡铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:(a)以硫脲、柠檬酸、次亚磷酸钠、浓硫酸、硫酸亚锡、水以及水溶性碳源或导电聚合物前驱体配制化学镀锡镀液,所述的水溶性碳源选自下列一种或任意几种的组合:丙烯酸、乙醇糖、蔗糖,所述的导电聚合物前驱体为苯胺;所述的化学镀锡镀液中:硫脲浓度为40g/L,柠檬酸浓度为40~60g/L,次亚磷酸钠浓度为60g/L,硫酸亚锡浓度为0.2~0.4mol/L,水溶性碳源浓度为5~200g/L或导电聚合物前驱体浓度为2~8mol/L,pH为1.1;

(b)将铜粉在乙醇中搅拌分散均匀制得铜粉的悬浊液;所使用的铜粉的尺寸在50纳米至50微米之间,铜粉的悬浮液中铜粉的含量为80~120g/L;(c)保持化学镀锡镀液温度在50~55℃,按照铜和锡的摩尔比为0.4~2.0:1.0加入铜粉的悬浊液,反应时间为5~60min,过滤、干燥得到镀锡铜粉;

(d)将镀锡铜粉在220~300℃下热处理2~30h,得到碳包覆的锡铜合金材料。

3.一种用作锂离子电池的负极材料的碳包覆的锡铜合金材料的制备方法,包括以下步骤:(A)以硫脲、柠檬酸、次亚磷酸钠、浓硫酸、硫酸亚锡以及水配制化学镀锡镀液,所述的化学镀锡镀液中:硫脲浓度为40g/L,柠檬酸浓度为40~60g/L,次亚磷酸钠浓度为60g/L,硫酸亚锡浓度为0.2~0.4mol/L,pH为1.1;

(B)将铜粉在乙醇中搅拌分散均匀制得铜粉的悬浊液;所使用的铜粉的尺寸在50纳米至50微米之间;铜粉的悬浮液中铜粉的含量为80~120g/L;(C)保持化学镀锡镀液温度在50~55℃,按照铜和锡的摩尔比为0.4~2.0:1.0加入铜粉的悬浊液,反应时间为5~60min,过滤、干燥得到镀锡铜粉;

(D)将镀锡铜粉分散于含有水溶性碳源或导电聚合物前驱体的水溶液中浸润处理,所述的水溶性碳源选自下列一种或任意几种的组合:丙烯酸、乙醇糖、蔗糖,所述的导电聚合物前驱体为苯胺;水溶性碳源的浓度为5~200g/L或导电聚合物前驱体的浓度为2~

8mol/L;所述的镀锡铜粉按铜和最后包覆的碳的摩尔比为1.0:0.1~1的比例投料;干燥后在220~300℃下热处理2~30h,即得到碳包覆的锡铜合金材料。