[發明專利]一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310364699.5
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103474658A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 范奇;孫岳明;雷立旭;王育喬;齊齊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 沈振濤

1.一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極，其特征在于：所述電極為聚合物包覆的負載鈮酸鋰的芘或芘衍生物修飾的碳納米管柔性電極。

2.根據權利要求1所述的一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極，其特征在于：所述聚合物為吡咯聚合物。

3.一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）芘或芘衍生物修飾的碳納米管的制備：將碳納米管置于芘溶液或芘衍生物溶液中，攪拌使反應，得芘或芘衍生物修飾的碳納米管；

（2）負載鈮酸鋰的芘或芘衍生物修飾的碳納米管的制備：將芘或芘衍生物修飾的碳納米管溶液中加入鈮源和鋰源混合水溶液，攪拌使反應，反應后氮氣氛下熱處理，即得負載鈮酸鋰的芘或芘衍生物修飾的碳納米管；

（3）電極前驅體漿料的制備：將負載鈮酸鋰的芘或芘衍生物修飾的碳納米管加入吡咯單體溶液中，攪拌使吡咯單體在負載鈮酸鋰的芘或芘衍生物修飾的碳納米管表面聚合，得電極前驅體漿料；

（4）柔性鋰離子二次電池負極的制備：將電極前驅體漿料采用涂布、旋涂或抽濾的方式復合在基片上，干燥使基片分離，熱處理，即得。

4.根據權利要求3所述的一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，芘溶液或芘衍生物溶液為水溶液或乙醇溶液，其摩爾濃度為0.02-1mol/L，所述芘或芘衍生物與碳納米管的質量比為1：（0.5-10）；反應時間為6-48h。

5.根據權利要求3所述的一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述鈮源為草酸鈮，鋰源為醋酸鋰，所述鈮源、鋰源的摩爾比為1:1；碳納米管與醋酸鋰質量比為（2-10）:1，反應溫度為50-70℃，反應時間為8-24h；熱處理溫度為500-900℃，熱處理時間為4-6h。

6.根據權利要求3所述的一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，攪拌溫度為0-40℃，攪拌時間為6-15h；所述吡咯單體與碳納米管的質量比為（0.5-5）:1。

7.根據權利要求3所述的一種鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，熱處理溫度為120-180℃，熱處理時間為1-3h；基片為聚偏氟乙烯基片或硅片。

8.權利要求1所述的鈮酸鋰復合碳納米管柔性鋰離子二次電池負極在制備鋰離子二次電池中的應用。