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1、(10)申请公布号 CN 102839402 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 3 9 4 0 2 A *CN102839402A* (21)申请号 201210366273.9 (22)申请日 2012.09.27 C25D 3/56(2006.01) (71)申请人厦门大学 地址 361005 福建省厦门市思明南路422号 (72)发明人孙世刚 郑小美 黄令 (74)专利代理机构厦门南强之路专利事务所 35200 代理人马应森 (54) 发明名称 高磷含量铁锡锑磷合金及其制备方法 (57) 摘要 高磷含量铁锡锑磷合金及其制备方法，涉及 一种电镀合金。合金。
2、的原料组成为硼酸3545、 氯化氨5565、溴化氨1525、次亚磷酸钠30 45、氯化亚铁515、氯化亚锡28、酒石酸锑 钾410和抗坏血酸13。电镀高磷含量铁锡 锑磷合金溶液的制备方法：1）将硼酸溶解于总体 积1/2的温水中，搅拌下加入氯化铵、溴化铵、次 亚磷酸钠和抗坏血酸，溶解后得到溶液A；所述水 的用量可为电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液总质 量的40%60%。2）调整溶液A的pH为2，然后加 入氯化亚铁、氯化亚锡、酒石酸锑钾和抗坏血酸， 加水至规定体积，电解后即得电镀高磷含量铁锡 锑磷合金溶液。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产。
3、权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.高磷含量铁锡锑磷合金，其特征在于其原料组成按质量比为硼酸3545、氯化氨 5565、溴化氨1525、次亚磷酸钠3045、氯化亚铁515、氯化亚锡28、酒石酸 锑钾410和抗坏血酸13。 2.如权利要求1所述的高磷含量铁锡锑磷合金，其特征在于其原料组成按质量比为硼 酸3842、氯化氨5862、溴化氨1825、次亚磷酸钠3842、氯化亚铁813、氯化 亚锡47、酒石酸锑钾58和抗坏血酸1.52.5。 3.如权利要求2所述的高磷含量铁锡锑磷合金，其特征在于其原料组成按质量比为硼 酸40份、氯化氨60份、溴。
4、化氨20份、次亚磷酸钠40份、氯化亚铁10份、氯化亚锡4份、酒 石酸锑钾8份和抗坏血酸2份。 4.电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 1）将硼酸溶解于总体积1/2的温水中，搅拌下加入氯化铵、溴化铵、次亚磷酸钠和抗 坏血酸，溶解后得到溶液A；所述水的用量可为电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液总质量的 40%60%； 2）调整溶液A的pH为2，然后加入氯化亚铁、氯化亚锡、酒石酸锑钾和抗坏血酸，加水 至规定体积，电解后即得电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液。 权 利 要 求 书CN 102839402 A 1/3页 3 高磷含量铁锡锑磷合金及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉。
5、及一种电镀合金，尤其涉及一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金及其制备方 法。 背景技术 0002 电镀具有成本低廉、工艺简单、易操作等优点，其应用十分广泛，与生活的各个方 面息息相关，电镀是表面处理技术中最有效的方法之一。过去主要是电镀单金属，现已远不 能满足现代化对表面性能的需求。因此，电镀合金在近20多年的迅速发展，它不仅可以得 到特殊性能的表面，而且种类繁多，应用范围更加广泛，目前已经应用到锂电池行业。电镀 合金是指采用电化学方法使两种或两种以上的金属共沉积的过程。目前，国内外研究过的 合金已经超过250多种但实际应用的电镀合金仅40多种。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种稳定性好、。
6、耐蚀性强、造价低廉，主要用于日用五金制 品等的表面精饰和锂离子电池负极材料的高磷含量铁锡锑磷合金。 0004 本发明的另一目的在于提供一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液的制备方法。 0005 所述高磷含量铁锡锑磷合金的原料组成按质量比为：硼酸3545、氯化氨55 65、溴化氨1525、次亚磷酸钠3045、氯化亚铁515、氯化亚锡28、酒石酸锑钾 410和抗坏血酸13。 0006 所述高磷含量铁锡锑磷合金的原料组成按质量比可优选为：硼酸3842、氯化氨 5862、溴化氨1825、次亚磷酸钠3842、氯化亚铁813、氯化亚锡47、酒石酸 锑钾58和抗坏血酸1.52.5。 0007 所述高磷含量铁锡锑。
7、磷合金的原料组成按质量比最好为：硼酸40份、氯化氨60 份、溴化氨20份、次亚磷酸钠40份、氯化亚铁10份、氯化亚锡4份、酒石酸锑钾8份和抗坏 血酸2份。 0008 所述电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液的制备方法包括以下步骤： 0009 1）将硼酸溶解于总体积1/2的温水中，搅拌下加入氯化铵、溴化铵、次亚磷酸钠和 抗坏血酸，溶解后得到溶液A；所述水的用量可为电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液总质量 的40%60%； 0010 2）调整溶液A的pH为2，然后加入氯化亚铁、氯化亚锡、酒石酸锑钾和抗坏血酸， 加水至规定体积，电解后即得电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液。 0011 本发明与现有的合金电镀技术相比具有。
8、下列优点：该合金中各组分的原子含量磷 占18%28%，铁占40%48%，锡为16%22%和锑为8%14%。由于磷的含量高，从而显 示出强耐蚀性，同时合金稳定性好，造价低廉，使用寿命长。同时，磷和锡具有很高的储锂容 量。按本发明制备的高磷含量铁锡锑磷合金主要用于日用五金制品等的表面精饰和锂离子 电池负极材料。 说 明 书CN 102839402 A 2/3页 4 附图说明 0012 图1为实施例1所得高磷含量铁锡锑磷合金粉末负极材料的X射线粉末衍射 （XRD）图。在图1中，横坐标为衍射角2-Theta/，纵坐标为强度Intensity/a.u，各衍射峰 的标记为：SnSb；FeSb 2 ；Fe 。
9、83 P 17 。 0013 图2为实施例1所得高磷含量铁锡锑磷合金负极材料电子能谱（EDS）图。在图2 中，横坐标为能量Energy/keV.，纵坐标为能谱强度Intensitv/a.u.；在图2中显示Fe、P、 Sb、Sn、Cu和O谱峰。 0014 图3为实施例1所得高磷含量铁锡锑磷合金电极在的充放电循环及效率曲 线。充放电电流密度为100mA/g；横坐标为循环数（Cycle number）；左纵坐标为充电容量 Capacity/mAhg -1 ；右纵坐标为库仑效率（Coulomb efficiency）/%，各标记分别代表：放 电；充电；效率。 具体实施 方式 0015 实施例1 001。
10、6 一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金，所含各成分的重量份数比为硼酸40份、氯化氨 60份、溴化氨20份、次亚磷酸钠40份、氯化亚铁10份、氯化亚锡4份、酒石酸锑钾8份和抗 坏血酸2份。以平面铜为阴极进行施镀20min，获得铁锡锑磷合金材料。图1中的XRD结果 显示，材料的物相为SnSb，FeSb 2 ，Fe 83 P 17 。在45左右出现的宽化峰，表明其具有非晶态物 相。它与非晶态Fe-P合金的XRD是一致的。EDS结果（图2）显示，Cu为基底峰，O为杂质 峰，归一化后，该合金中各组分的原子含量磷占24%，铁占45%，锡为19%和锑为10%。以该 合金电极为测试电极，以金属锂片为对电极，电解液1。
11、M LiPF6/EC(碳酸乙烯酯):DMC（碳酸 二甲酯）:DEC（碳酸二乙酯）（111v/v），隔膜为Celgard 2400,在充满氩气的手套箱 中组装成2025型扣式电池，然后在Land电池测试系统上，以100mAg -1 的充放电倍率进行充 放电测试。其充放电循环性能和库仑效率如图3所示。首次嵌锂容量为1171 mAh g -1 ，脱 锂容量为783mAh/g，首次库仑效率为67%。经80周充放电循环后，其容量仍保持在627mAh g -1 ,远高于目前商业化的锂离子电池碳负极材料容量（372mAh g -1 ）。从第3周开始，其库仑 效率恒保持在96%以上。因此，它是一种较为理想的锂。
12、离子电池替代负极材料，且制备方法 简单，可实现规模化生产。 0017 上述的一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金溶液的配制方法： 0018 1）按配方配比将硼酸溶解于总体积1/2的温水中，搅拌下加入氯化铵、溴化铵、次 亚磷酸钠和抗坏血酸，溶解后得到溶液A； 0019 2）调整溶液A的pH为2，然后慢慢加入氯化亚铁、氯化亚锡、酒石酸锑钾和抗坏血 酸，加水至规定体积，电解2h后即可试镀。 0020 实施例2 0021 一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金，所含各成分的重量份数比为硼酸35份、氯化氨 65份、溴化氨25份、次亚磷酸钠45份、氯化亚铁15份、氯化亚锡8份、酒石酸锑钾10份和 抗坏血酸3份。其它同实施例。
13、1。EDS结果显示该合金中各组分的原子含量磷占18%，铁占 48%，锡为22%和锑为12%。 说 明 书CN 102839402 A 3/3页 5 0022 实施例3 0023 一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金，所含各成分的重量份数比为硼酸45份、氯化氨 55份、溴化氨15份、次亚磷酸钠30份、氯化亚铁5份、氯化亚锡2份、酒石酸锑钾4份和抗 坏血酸1份。其它同实施例1。该合金中各组分的原子含量磷占25%，铁占45%，锡为16%和 锑为14%。 0024 实施例4 0025 一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金，所含各成分的重量份数比为硼酸38份、氯化氨 62份、溴化氨42份、次亚磷酸钠25份、氯化亚铁13。
14、份、氯化亚锡7份、酒石酸锑钾8份和抗 坏血酸2.5份。其它同实施例1。该合金中各组分的原子含量磷占23%，铁占48%，锡为21% 和锑为8%。 0026 实施例5 0027 一种电镀高磷含量铁锡锑磷合金，所含各成分的重量份数比为硼酸42份、氯化氨 58份、溴化氨38份、次亚磷酸钠18份、氯化亚铁8份、氯化亚锡4份、酒石酸锑钾5份和抗 坏血酸1.5份。其它同实施例1。该合金中各组分的原子含量磷占28%，铁占40%，锡为20% 和锑为12%。 说 明 书CN 102839402 A 1/2页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102839402 A 2/2页 7 图3 说 明 书 附 图CN 102839402 A 。