[发明专利]一种含有气凝胶网络的锂电池负极添加剂及制备方法

权利要求书

1.一种含有气凝胶网络的锂电池负极添加剂，其特征在于，气凝胶中填充有碳材料、钛酸锂材料和硫，其中碳材料含量为40~60wt%，钛酸锂含量为25~40wt%，气凝胶占比为5-20wt%，硫1-3wt%，所述碳材料为碳纤维、石墨烯、碳纳米管中的至少一种；所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

2.一种含有气凝胶网络的锂电池负极添加剂的制备方法，具体制备步骤如下：

A、填充材料预处理，将碳纤维、石墨烯、碳纳米管中的至少一种、钛酸锂在硫单质气氛中进行热处理，自组装，然后冷却、粉碎成微细粉体；

B、将硅源、乙醇、水加入容器内，加入A步预处理后的填充料，加酸调节pH值至2~4，反应后得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液，加碱性调节pH值至5.9~8.5，反应后得到二氧化硅复合水凝胶；

C、将步骤B得到的二氧化硅复合水凝胶老化，用去离子水清洗3-5次，然后常压干燥至含水10-15%，移入真空容器压缩，使凝胶网络收缩；

D、将步骤C得到的压缩凝胶在还原气体氛围中干燥，破碎得到锂电池负极添加剂。

3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤A中，所述碳纤维的直径为0.01～3μm，长为10～300μm；所述钛酸锂为粉体，粒度为0.01~100μm。

4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤A中，所述粉碎由气流粉碎机粉碎至粒度0.5~20μm。

5.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤B中，所述硅源材料为正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的至少一种；硅源、乙醇、水的质量比为100：（100-200）∶（50-200）。

6.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤C中，所述老化保温30~60℃，老化的时间为6～24小时，真空压缩1-2h。

7.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤D中，所述还原气体氛围为CO。

8.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于：步骤D中，所述破碎是用气流磨或者全方位球磨机进行破碎，粒度控制在10-50微米。