[發(fā)明專利]一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410705245.4
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104409687A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯豪情;王琦;趙丹
• 申請（專利權(quán)）人: 江西先材納米纖維科技有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/1395
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于該一步法的具體步驟如下：

(a)制備聚合物粘結(jié)劑基體溶液：在高分子聚合物粘結(jié)劑中加入溶劑攪拌均勻得到聚合物粘結(jié)劑基體溶液，調(diào)節(jié)所述聚合物粘結(jié)劑基體溶液的固含量為15％～50％與絕對粘度為3000～7000mPa·S，使得所述的聚合物粘結(jié)劑基體溶液適合用于制作電極漿液；

(b)配置電極漿液：

將直徑為100nm～3μm的純度為99.9％的高純晶體硅材料、導(dǎo)電劑和所述的聚合物粘結(jié)劑基體溶液按照質(zhì)量比為(40～98)：(1～30)：(1～30)的比例混合，配置成電極漿液，其中所述的導(dǎo)電劑是炭黑與乙炔黑按照質(zhì)量比為1：1制作而成；或者

將直徑為30nm～3μm的純度為99.9％的高純晶體硅材料、導(dǎo)電劑和所述的聚合物粘結(jié)劑基體溶液按照質(zhì)量比為(40～98)：(1～30)：(1～30)的比例混合，配置成電極漿液，其中所述的導(dǎo)電劑是把炭黑、乙炔黑與多壁碳納米管MWCNTs按照質(zhì)量比為(2～4)：(3～4)：(2～5)混合制作而成；

(c)涂布所述電極漿液：將上述步驟(b)得到的所述電極漿液用涂膜機(jī)直接涂布在銅箔上；

(d)固化及烘干所述硅電極：將上述步驟(c)的銅箔平放在鼓風(fēng)烘箱中固化，然后將所述的銅箔放置于真空烘箱中烘烤處理，最后冷卻至室溫時取出，得到覆蓋有活性物質(zhì)的所述硅電極；

(e)將上述步驟(d)得到的覆蓋有活性物質(zhì)的所述硅電極(6)平鋪于裝有可燃有機(jī)物(7)的具有熱穩(wěn)定性的器皿中進(jìn)行浸泡，然后點燃所述可燃有機(jī)物(7)，直到所述可燃有機(jī)物(7)燃盡，得到熱處理改性后的硅電極(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：所述高分子聚合物粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸、聚酰胺、羧甲基纖維素鈉、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯、海藻酸鹽、聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚芳醚酮中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：溶解所述高分子聚合物粘結(jié)劑的所述溶劑為氮甲基吡咯烷酮，二甲基甲酰胺DMF，二甲基乙酰胺DMAc中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(d)中所述固化的溫度范圍為45～60℃，所述固化的時間為4～6h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(d)中所述真空烘箱中烘烤的溫度范圍為80～120℃，所述烘烤處理的時間為8～24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(e)中所述可燃有機(jī)物(7)為甲醇、無水乙醇、甲苯、環(huán)己烷、鏈狀液態(tài)烷烴、噻吩、吡咯、液態(tài)烯烴、乙酸甲酯、乙醛中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(e)中所述硅電極的浸泡時間為0.01～3h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(e)中所述具有熱穩(wěn)定性的器皿的高度為0.5～10cm，所述具有熱穩(wěn)定性的器皿的底面積為1～100cm²。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：所述熱穩(wěn)定性器皿為玻璃器皿。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法火焰浸泡熱處理改性硅電極，其特征在于：步驟(e)中點燃所述可燃有機(jī)物，直至可燃有機(jī)物燃盡，此過程沒有時間限制。