[發明專利]一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710930859.6
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107623105A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 李棟;雷超;賴華;關良杰;姚文俐;李之鋒;鐘盛文;梁彤祥
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: H01M4/1393
• 分類號: H01M4/1393;H01M4/583
• 代理公司: 新余市渝星知識產權代理事務所(普通合伙)36124
• 代理人: 廖平

1.一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)生物質材料預處理：超聲清洗機清洗除去生物質中的雜質后，50℃～80℃下烘2～6h左右，再將材料放入真空干燥箱中，在100℃～130℃下烘10～36h；最后，將材料粉碎使材料為長度小于3cm的棒體或粒徑小于2cm粒狀；

(2)生物質炭化：惰性氣氛下，在1～25℃/min的升溫速率下加熱到400℃～900℃進行炭化，并維持此溫度1～5h；

(3)第一步活化處理：生物質炭中加入酸，40℃～80℃下攪拌2～10h，離心后用去離子水清洗至約為中性后，在50℃～80℃過夜干燥；

(4)第二步活化處理：接下來往生物質炭中加入堿溶液，40℃～90℃下攪拌2～10h，離心后用去離子水清洗至約為中性后，在50℃～80℃過夜干燥；

(5)第三步活化處理：往生物質炭中加入鹽溶液，40℃～90℃下攪拌2～12h，離心后用去離子水清洗至約為中性后，在50℃～80℃過夜干燥；

(6)生物質炭用作電池負極的電極片制備：

第一步，電池正極片的制備：將正極活性物質與粘合劑、導電劑、溶劑混合通過球磨機高速攪拌均勻，得到得正極漿料均勻涂布在鋁箔上，在真空環境下，70-120℃烘烤10-36h后，輥壓、分切獲得正極片；

第二步，負極片的制備：將獲得的生物質炭與粘合劑、導電劑、溶劑混合通過球磨機高速攪拌均勻，得到得負極漿料均勻涂布在銅箔上，在真空環境下，70-120℃烘烤10-36h后，輥壓、分切獲得負極片；

(7)生物質炭用作電池導電劑電極片的制備：

第一步，電池正極片的制備：將正極活性物質與粘合劑、生物質炭導電劑、溶劑混合通過球磨機高速攪拌均勻，得到得正極漿料均勻涂布在鋁箔上，在真空環境下，70-120℃烘烤10-36h后，輥壓、分切獲得正極片；

第二步，負極片的制備：將獲得的生物質炭與粘合劑、生物質炭導電劑、溶劑混合通過球磨機高速攪拌均勻，得到得負極漿料均勻涂布在銅箔上，在真空環境下，70-120℃烘烤10-36h后，輥壓、分切獲得負極片；

(8)電池組裝；將正極片、隔膜、負極片一起層疊成電芯，置于電池殼中，注入電解液、化成、分容，得到圓柱形和鋁塑軟包型鋰離子動力電池。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，生物質材料為：芋頭莖、荷葉、荷葉干、小米秸稈、稻殼、蘆葦、紅薯莖、西瓜藤、竹竿、花生殼、棉花桿。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，惰性氣體為：氦氣、氮氣、氬氣。

4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，酸為：硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸、高錳酸、草酸、磷酸、醋酸。

5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，堿溶液為：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎳。

6.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池用電池負極與導電劑材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中，鹽溶液為：氯化鋅、氯化鈉、氯化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀。