[發明專利]一種鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法及產品

無效

• 申請號: 201110172839.X
• 申請日: 2011-06-23
• 公開（公告）號: CN102280613A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王杰;宋錫瑾
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139;H01M4/13
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，包括：

(1)將包括丙烯腈的混合單體加入到溶劑中，攪拌，加入引發劑，加熱到75～85℃，反應完全后，后處理得到丙烯腈共聚物原液；

(2)將步驟(1)制備得到的丙烯腈共聚物原液加入到溶劑中，配置成工作液；將待處理的鋰離子電池陽極材料加入到工作液中，攪拌分散，向體系中加入水至體系中陽極材料微膠囊析出，沉降，過濾，洗滌后得到包覆有陽極材料的微膠囊初品；

(3)將步驟(2)得到的包覆有陽極材料的微膠囊初品在含體積百分比為1～10％的氧氣的空氣氛圍中，150～350℃條件下，對電池陽極材料表面的丙烯腈共聚物膠囊進行預氧化處理；將預氧化處理得到的產品在惰性氣體氛圍中，400～600℃條件下進行預碳化處理，然后升溫至600～1500℃，進行碳化處理，碳化處理完成后降溫得到包覆有碳纖維的鋰離子電池陽極材料。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，所述的混合單體包括：

丙烯腈???????85.0％～95.0％

組分C????????5.0％～15.0％

所述的組分C包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯醛、丙烯酰胺和衣康酸中的一種或多種混合物。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的溶劑、混合單體以及引發劑的加入的質量百分比為：

溶劑???????69.0～89.0％

混合單體???10～30％

引發劑?????0.1～1.0％。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)中：所述的溶劑包括組分A或組分B，所述的組分A包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、碳酸乙烯酯中的一種或多種，所述的組分B包括硫氰酸鈉水溶液或氯化鋅水溶液。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，步驟(1)中：所述的引發劑包括偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰，所述的反應時間為1～2小時。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，所述的工作液中丙烯腈共聚物的質量百分比濃度為3.0～8.0％。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，所述的鋰離子電池陽極材料包括磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰或者它們的金屬摻雜物。

8.根據權利要求1所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法，其特征在于，所述的預氧化處理時間為1～3小時，所述的預氧化處理溫度為200～300℃；所述的預碳化處理時間為1～3小時；所述的碳化處理時間為1～3小時，所述的碳化處理溫度為600～1100℃。

9.根據權利要求1～8任一權利要求所述的鋰離子電池陽極材料包覆碳纖維的制備方法制備得到的包覆有碳纖維鋰離子電池陽極材料產品。

10.根據權利要求9所述的包覆有碳纖維鋰離子電池陽極材料產品，其特征在于，所述的產品的其振實密度大于1.4g/cm³。