[發明專利]纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201710851951.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107644988B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 吳孟強;陳治;徐自強;馮婷婷;李肖輝;李文磊;郭豪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡;葛啟函

1.一種纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將納米錫、四氯化錫、氯化亞錫至少一種作為錫源分散于60-100重量份水中形成均相分散錫溶液體系；錫源中所含錫的總量為2-8重量份；

(2)向錫溶液體系中加入4-10重量份羥乙基纖維素，常溫下攪拌，使其充分溶解形成透明或者半透明黏狀液體；

(3)向黏狀液體中加入堿溶液繼續攪拌均勻，再加入5-150重量份交聯劑于常溫下攪拌均勻，最后在常溫下聚合形成透明或者半透明塊狀凝膠；

(4)將獲得的凝膠干燥，再將干燥后的凝膠進行碳化、球磨、洗滌處理得到纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠。

2.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：用還原法制備納米錫，納米錫的原料為氯化錫、氯化亞錫或者錫粉中的一種或者幾種，采用的還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀，所述原料中所含錫的總量是2-8重量份，硼氫化鈉或硼氫化鉀為2-15重量份。

3.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(3)中堿溶液為10-50重量份氫氧化鈉或15-60重量份氫氧化鉀和水按照1g：4ml的比例配制。

4.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(3)中的交聯劑選自環氧氯丙烷、丁二酸酐、丁二酰氯、二乙烯基砜、多元酸、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺其中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：所述羥乙基纖維素分子量為9萬-72萬。

6.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(2)中羥乙基纖維素與錫溶液體系的混合攪拌時間為0.5-2小時。

7.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(3)中凝膠交聯溫度控制在20-50度，交聯時間為3-10小時。

8.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(4)中凝膠的干燥方式為超臨界干燥、冷凍干燥、真空干燥以及鼓風干燥其中的一種，凝膠干燥時間為0.5-4天，干燥溫度為-50-70度。

9.根據權利要求1所述的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(4)中凝膠碳化溫度為800-1600度，保溫時間為1-4小時。

10.根據權利要求1至9任意一項所述制備方法制備的纖維素原位碳基鋰電池氣凝膠。