[发明专利]锂电池高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料、电极及其制备方法

权利要求书

1.一种高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料，其特征在于，包括：高比表面积碳粉末，以原子层沉积法沉积在高比表面积碳粉末上的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜的厚度为1-10nm，所述金属氧化物薄/高比表面积碳的质量比例为70%--90%。

2.如权利要求1所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料, 其特征在于，在所述高比表面积碳粉末和金属氧化物薄膜之间，存在三氧化二铝粘合层，所述三氧化二铝粘合层的厚度约0.1-0.5nm。

3.如权利要求1或2所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料, 其特征在于，所述金属氧化物选自TiO₂、SnO₂、SiO₂、MnO₂、CuO、Co₃O₄、NiO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、ZnO、MoO₃、RuO₂或WO₃。

4.如权利要求1或2所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料, 其特征在于，所述高比表面积的碳粉末材料，优选为石墨烯、碳纳米管，介孔碳，活性碳，碳纳米线，碳黑，乙炔黑或石墨。

5.如权利要求3所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料, 其特征在于，所述高比表面积的碳粉末材料，优选为石墨烯、碳纳米管，介孔碳，活性碳，碳纳米线，碳黑，乙炔黑或石墨。

6.一种所述高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、以原子层沉积法在高比表面积碳粉末上沉积膜厚为0.1-.5nm的三氧化二铝粘合层；b、以原子层沉积法在敷涂所述三氧化二铝粘合层的高比表面积碳粉末上沉积膜厚为1-10nm的金属氧化物薄膜。

7.一种利用所述高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料制备锂电池电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：将高比表面积碳/金属氧化物复合组合物和碳纳米管按照比例混合，其中碳纳米管的质量范围为3%到10%之间，然后和十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate)混合，并用超声波振荡使其分散混合均匀，所述十二烷基硫酸钠相对于高比表面积碳/金属氧化物复合组合物的质量比例为从1%到100% ；然后，用真空过滤得到电极。

8.如权利要求7所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料制备锂电池电极的方法，其特征在于，所述碳纳米管的质量占比优选为5%。

9.如权利要求9所述的高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料制备锂电池电极的方法，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠相对于高比表面积碳/金属氧化物复合组合物的质量比例为1% 。

10.一种利用所述高比表面积碳/金属氧化物复合电极材料制备锂电池电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：将高比表面积碳/金属氧化物复合组合物，碳黑导电剂还有聚偏二氟乙烯粘合剂按照80:10:10的比例混合，并用N-甲基吡咯烷酮做溶剂；均匀混合后将浆体涂抹到铜箔上，并在真空箱体中加热至120度至少12小时；之后用20Mpa压力碾压以增强电极和集电器的接触。