锂电池负极材料的制备方法与流程

文档序号:25531264发布日期:2021-06-18 20:23阅读:346来源:国知局

本发明涉及非水电解质蓄电池的电极的制造方法领域,具体而言,涉及一种锂电池负极材料的制备方法。



背景技术:

锂电池是性能卓越的新一代绿色高能电池,已成为高新技术发展的重点之一。锂电池具有高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多的特点,已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。

现有技术中的锂电池负极材料制备方法,操作繁琐,原料单一,导致制得的锂电池负极材料,材料纯度较低,而且电子电导率也较弱,同时,锂金属负极制备过程中存在很多的问题,其中一个便是枝晶的生长。枝晶是由于负极多次沉积/析出过程中,负极出现的树枝状的锂沉积物。枝晶会刺穿隔膜导致电池短路,正负极内部的短路电流在电池内部生热,造成电池系统热失控,进而引发电池着火甚至爆炸等一系列安全问题;枝晶还会增加电解液与金属锂的副反应,消耗活性物质,降低电池利用率。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于针对上述问题提供一种锂电池负极材料的制备方法。

为了实现上述目的,本发明的锂电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔按照一定比例混合;

第二步,将第一步中的混合物加入搅拌机中,搅拌的同时向搅拌机中添加硫酸钛,使得原料搅拌均匀;

第三步,将第二步的产物放入烧结炉内加热进行烧结;

第四步,对第三步中的烧结产物进行降温处理,并对降温后的材料进行筛分,分离出材料中未充分烧结的原料,保留烧结充分的原料;

第五步,将第四步中充分烧结的原料与粘结剂按照一定配比混合形成中间物质层;

第六步,在中间物质层上均匀的蒸渡一定厚度的金属锂层;

第七步,将中间物质层涂覆在集流体上,将极耳连接在集流体上即可完成锂电池负极的制备。

优选地,石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔的重量百分比分别为20~30%、15~20%、10~15%、10~15%、9~12%、15~20%和6~8%。

优选地,第二步中,混合物与硫酸钛的比例为3:2。

优选地,第五步中,烧结后的原料与粘结剂的比例为4:3。

优选地,第六步中,金属锂层的厚度为5-25um。

本发明具有以下有益效果:

(1)本发明的制备方法操作简单,原料分散更均匀,提高了导电效果;

(2)本发明的锂电池负极可以应用在固态电池领域及液态电池领域,蒸渡的锂金属可以抑制电池充放电过程中锂支晶的产生,提高了电池的安全性。

具体实施方式

本发明中,除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。

本发明的锂电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:

第一步,将石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔按照一定比例混合;

第二步,将第一步中的混合物加入搅拌机中,搅拌的同时向搅拌机中添加硫酸钛,使得原料搅拌均匀;

第三步,将第二步的产物放入烧结炉内加热进行烧结;

第四步,对第三步中的烧结产物进行降温处理,并对降温后的材料进行筛分,分离出材料中未充分烧结的原料,保留烧结充分的原料;

第五步,将第四步中充分烧结的原料与粘结剂按照一定配比混合形成中间物质层;

第六步,在中间物质层上均匀的蒸渡一定厚度的金属锂层;

第七步,将中间物质层涂覆在集流体上,将极耳连接在集流体上即可完成锂电池负极的制备。

石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔的重量百分比分别为20~30%、15~20%、10~15%、10~15%、9~12%、15~20%和6~8%。

第二步中,混合物与硫酸钛的比例为3:2。

第五步中,烧结后的原料与粘结剂的比例为4:3。

第六步中,金属锂层的厚度为5-25um。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。



技术特征:

1.一种锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步,将石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔按照一定比例混合;

第二步,将第一步中的混合物加入搅拌机中,搅拌的同时向搅拌机中添加硫酸钛,使得原料搅拌均匀;

第三步,将第二步的产物放入烧结炉内加热进行烧结;

第四步,对第三步中的烧结产物进行降温处理,并对降温后的材料进行筛分,分离出材料中未充分烧结的原料,保留烧结充分的原料;

第五步,将第四步中充分烧结的原料与粘结剂按照一定配比混合形成中间物质层;

第六步,在中间物质层上均匀的蒸渡一定厚度的金属锂层;

第七步,将中间物质层涂覆在集流体上,将极耳连接在集流体上即可完成锂电池负极的制备。

2.根据权利要求1所述的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,石墨烯直片、铝粉、导电剂、纳米碳管、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和铜箔的重量百分比分别为20~30%、15~20%、10~15%、10~15%、9~12%、15~20%和6~8%。

3.根据权利要求1所述的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,第二步中,混合物与硫酸钛的比例为3:2。

4.根据权利要求1所述的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,第五步中,烧结后的原料与粘结剂的比例为4:3。

5.根据权利要求1所述的锂电池负极材料的制备方法,其特征在于,第六步中,金属锂层的厚度为5-25um。


技术总结
本发明涉及非水电解质蓄电池的电极的制造方法领域,具体而言,涉及一种锂电池负极材料的制备方法,其包括以下步骤:第一步,将原材料按照一定比例混合;第二步,加入硫酸钛,搅拌均匀;第三步,放入烧结炉内加热进行烧结;第四步,对烧结产物进行降温处理,并对降温后的材料进行筛分;第五步,将充分烧结的原料与粘结剂按照一定配比混合形成中间物质层;第六步,在中间物质层上均匀的蒸渡一定厚度的金属锂层;第七步,将中间物质层涂覆在集流体上,将极耳连接在集流体上。本发明的制备方法操作简单,原料分散更均匀,提高了导电效果;蒸渡的锂金属可以抑制电池充放电过程中锂支晶的产生,提高了电池的安全性。

技术研发人员:孙琦;张姝;尹元;王赛赛;孙慧英
受保护的技术使用者:青岛乾运高科新材料股份有限公司
技术研发日:2019.12.02
技术公布日:2021.06.18
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