[发明专利]一种基于碳纳米管的动力电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管的动力电池负极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)将碳纳米管放入混酸溶液中，在40～60℃下超声反应5～8h，洗涤至中性，干燥后得酸化碳纳米管；

(2)将酸化碳纳米管加入水中，然后再加入分散剂，在90～100℃下超声反应10～30min，得酸化碳纳米管浆料；

(3)往酸化碳纳米管浆料中加入聚乙烯醇，以及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐以及4-二甲氨基吡啶，在90～100℃下搅拌反应3～5h后，过滤干燥即得聚乙烯醇改性碳纳米管；

(4)将聚乙烯醇改性碳纳米管加入水中，然后加入石墨，超声分散10～30min，过滤，取固体干燥后即得所述的基于碳纳米管的动力电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的混酸由浓硫酸和浓硝酸按体积比为2～4:1组成；所述的浓硫酸是指质量分数大于等于70％的硫酸；所述的浓硝酸是指质量分数大于等于60％的硝酸；所述的碳纳米管与混酸的用量比为1g：10～20mL；

最优选地，步骤(1)中所述的混酸由浓硫酸和浓硝酸按体积比为3:1组成；所述的浓硫酸是指质量分数为98％的硫酸；所述的浓硝酸是指质量分数为68％的硝酸；所述的碳纳米管与混酸的用量比为1g：15mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中酸化碳纳米管、分散剂以及水的用量比为：1g：0.05～0.2g：10～20mL；

最优选地，步骤(2)中酸化碳纳米管、分散剂以及水的用量比为：1g：0.1g：15mL。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的分散剂通过如下方法制备得到：将1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸加入有机溶剂中，然后加入氢氧化锂溶液，在60～70℃条件下反应2～3h，浓缩去除溶剂后即得所述的分散剂；所述1-(4-氟苯基氨基甲酰基)环丙烷羧酸与氢氧化锂的摩尔比为1:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中聚乙烯醇、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶以及酸化碳纳米管浆料的用量比为：0.1～0.3：0.2～0.4：0.2～0.3：10～20mL；

最优选地，聚乙烯醇、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶以及酸化碳纳米管浆料的用量比为：0.2：0.3：0.3：15mL。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中聚乙烯醇改性碳纳米管与石墨的重量用量比为1:1～50；

最优选地，步骤(4)中聚乙烯醇改性碳纳米管与石墨的重量用量比为1:10。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中聚乙烯醇改性碳纳米管和石墨的总重量与水的用量比为1g:15～25mL。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碳纳米管为单壁碳纳米管。

9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到的基于碳纳米管的动力电池负极材料。