[發明專利]鋰離子電池陽極的制備方法有效
| 申請號： | 201710214070.0 | 申請日： | 2017-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN108666532B | 公開（公告）日： | 2021-12-03 |
| 發明（設計）人： | 羅宇峰;王佳平;姜開利;范守善 | 申請（專利權）人： | 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/1391 | 分類號： | H01M4/1391;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
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| 地址： | 100084 北京市海淀區清*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鋰離子電池 陽極 制備 方法 | ||
1.一種鋰離子電池陽極的制備方法，其包括以下步驟：
制備一碳納米管原料,所述碳納米管原料為從一碳納米管陣列直接刮取獲得，將碳納米管原料加入水中，形成碳納米管分散液；
提供過渡金屬的硝酸鹽溶液，將過渡金屬硝酸鹽溶液加入至碳納米管分散液中，攪拌或者超聲震蕩形成碳納米管絮狀結構和過渡金屬硝酸鹽溶液的混合物；
對碳納米管絮狀結構和過渡金屬硝酸鹽溶液的混合物進行冷凍干燥，獲得一鋰離子電池陽極預制體；以及，
對所述鋰離子電池陽極預制體進行熱處理，獲得鋰離子電池陽極，所述鋰離子電池陽極包括一碳納米管海綿體及多個過渡金屬氧化物顆粒，該碳納米管海綿體包括多個微孔，所述微孔的孔徑大于等于5微米，所述多個過渡金屬氧化物顆粒的粒徑小于等于200納米。
2.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，在攪拌形成碳納米管絮狀結構和過渡金屬硝酸鹽溶液的混合物的步驟之后，進一步包括：將混合物加熱使混合物中的過渡金屬硝酸鹽溶液的溶劑減少。
3.如權利要求2所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，過渡金屬硝酸鹽溶液的溶劑減少，使過渡金屬硝酸鹽溶液的體積減少，浸沒在過渡金屬硝酸鹽溶液中的碳納米管絮狀結構的體積隨之減少，碳納米管絮狀結構密度增加。
4.如權利要求2所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述加熱
5.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述對碳納米管絮狀結構和過渡金屬硝酸鹽溶液的混合物進行冷凍干燥的步驟，包括：
將所述絮狀結構和過渡金屬硝酸鹽溶液放入一冷凍干燥機中，并急冷至-40℃以下；抽真空并分階段逐步升高溫度到室溫，并在到達每階段溫度時干燥1-10小時。
6.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池陽極預制體的密度為0.5mg/cm3到100mg/cm3。
7.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述對鋰離子電池陽極預制體進行熱處理的過程為：將鋰離子電池陽極預制體放入加熱爐中，調整加熱爐的目標溫度為250℃～300℃，以每分鐘0.5℃～1.5℃的速度進行加熱，加熱至目標溫度后，保持該溫度3～8小時。
8.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述碳納米管陣列為一超順排碳納米管陣列。
9.如權利要求8所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述超順排碳納米管陣列中的碳納米管長度大于等于300微米，碳納米管的表面純凈，不含有雜質。
10.如權利要求1所述的鋰離子電池陽極的制備方法，其特征在于，所述攪拌或者超聲震蕩的時間為20～48小時。
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