[发明专利]锂离子电池负极的制备方法有效

专利信息
申请号: 201710272313.6 申请日: 2017-04-24
公开(公告)号: CN108735979B 公开(公告)日: 2020-12-04
发明(设计)人: 朱坤磊;刘锴;王佳平;姜开利;范守善 申请(专利权)人: 清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/62;H01M4/1391;H01M10/0525
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100084 北京市海淀区清*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池 负极 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,该锂离子电池负极的制备过程在室温下进行,该锂离子电池负极的制备方法包括以下步骤:

S1:提供一碳纳米管阵列,刮取该碳纳米管阵列得到多个碳纳米管;

S2:分散该多个碳纳米管到一非水溶剂中,超声处理该多个碳纳米管使其形成一三维网络状结构,该非水溶剂用于分散所述多个碳纳米管;

S3:向分散有三维网络状结构的非水溶剂中加入碱性溶液,水或者酸性溶液,以及一钛盐,所述钛盐发生水解反应产生二氧化钛纳米颗粒,该二氧化钛纳米颗粒吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面;以及

S4:将吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构从非水溶剂中分离,干燥该吸附有二氧化钛纳米颗粒的三维网络状结构得到锂离子电池负极。

2.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,所述钛盐选自钛酸丁酯、四氟化钛、四氯化钛、异丙醇钛或硫酸氧钛。

3.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,步骤S3中,在向分散有三维网络状结构的非水溶剂中加入所述钛盐之前,先向所述非水溶剂中加入定量的碱性溶液,水或者酸性溶液;且所述钛盐相对于碱性溶液,水或者酸性溶液过量。

4.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,步骤S3中,向分散有三维网络状结构的非水溶剂中加入定量的钛盐之后,向所述溶剂中加入碱性溶液,水或者酸性溶液,且所述碱性溶液,水或者酸性溶液相对于所述钛盐过量。

5.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,所述钛盐为钛酸四丁酯,该钛酸四丁酯的用量为2.0ml;所述碱性溶液为氨水,氨水的用量为0.6~1.4mL;所述钛盐发生水解反应的反应时间为1~8小时。

6.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述钛盐发生水解反应产生二氧化钛颗粒的粒径大于3纳米小于等于10纳米。

7.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管阵列为超顺排碳纳米管阵列。

8.一种锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,该锂离子电池负极的制备过程在室温下进行,该锂离子电池负极的制备方法包括以下步骤:

S1:提供一碳纳米管阵列,刮取该碳纳米管阵列得到多个碳纳米管;

S2:分散该多个碳纳米管到一非水溶剂中,超声处理该多个碳纳米管使其形成一三维网络状结构,该非水溶剂用于分散所述多个碳纳米管;

S3:向分散有三维网络状结构的非水溶剂中加入碱性溶液,水或者酸性溶液,以及一钛盐,所述钛盐吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面;以及

S4:将吸附有钛盐的三维网络状结构从非水溶剂中分离,所述钛盐在分离过程中或分离之后进行水解形成二氧化钛纳米颗粒,该二氧化钛纳米颗粒吸附在所述三维网络状结构中的多个碳纳米管的表面,形成所述锂离子电池负极。

9.如权利要求8所述的锂离子电池负极的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述钛盐在分离过程中或分离之后进行水解的步骤直接在空气中进行。

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