[發(fā)明專利]一種硅銅鋰離子電池負(fù)極制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710938045.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN109659499B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立山;周靈;邵俐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/1395
• 分類號(hào): H01M4/1395
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種硅銅鋰離子電池負(fù)極， 其特征是，包括以下步驟：

①按銅元素:硅元素摩爾比為(1)∶(0.5-8)稱取納米硅粉和銅鹽，將銅鹽溶于溶劑中后加入0.1g納米硅粉超聲分散得銅鹽硅粉混合液，同時(shí)將適量草酸溶于溶劑中得沉淀劑液；

②按銅元素:草酸根摩爾比(1)∶(1-1.5) 在攪拌下，以一定速度將沉淀劑液滴入銅鹽硅粉混合液，反應(yīng)時(shí)間為0.5-6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將沉淀進(jìn)行多次水洗、醇洗、離心處理；

③操作②得到的漿料，通過涂布于集流體上以一定壓力壓制干燥，得到一次極片；或?qū)⒉僮鳍诘玫降臐{料通過真空干燥得到前驅(qū)體粉末，直接以一定壓力壓制得一次極片；

④將一次極片置于保護(hù)氣氛中分段煅燒，即可得到硅銅一體化電極；

⑤為進(jìn)一步提高電極性能，將④中硅銅一體化電極置于銀氨溶液中浸潤(rùn)，滴加還原劑還原即可得納米銀包覆的硅銅復(fù)合一體化電極，或?qū)ⅱ苤泄桡~一體化電極置于酸和苯胺的混合溶液中浸潤(rùn)，滴加氧化劑氧化即可得導(dǎo)電高分子包覆的硅銅復(fù)合一體化電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述步驟①中，所述溶劑為水、乙醇、乙二醇中至少一種或幾種混合；超聲分散時(shí)間為1～120min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述①步驟中銅鹽為硫酸銅、醋酸銅、硝酸銅、乙酰丙酮銅及氯化銅中至少一種或幾種混合；納米硅粉純度為99～99.9999％，粒度為30～500nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述②步驟中滴加速度為0.1mL/min～10mL/min；沉淀反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為20～80℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5～6小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述③步驟中所述集流體為銅箔、泡沫銅、銅網(wǎng)、泡沫鎳、泡沫鈦中至少一種；所述壓力為0.2～20MPa/cm²。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述③步驟中真空干燥溫度60～150℃，干燥時(shí)間為0.5～18小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述③步驟中壓力為0.2～20MPa/cm²。

8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述④步驟中所述煅燒反應(yīng)溫度為300～800℃，反應(yīng)時(shí)間為30～400分鐘，升溫速率為1～20℃/min；惰性氣氛保護(hù)氣氛為高純氮?dú)狻⒏呒儦鍤狻⒏呒兒庵械囊环N、或高純氮?dú)狻⒏呒儦鍤狻⒏呒兒庵械囊环N與氫氣按5～99的摩爾比混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述⑤步驟中銀氨溶液為10～60mL，濃度為0.1～1.5%；所述還原劑為0.1～2%的甲醛或水合肼溶液，還原劑比例為n_還原劑∶n_Ag=1∶1；所述反應(yīng)時(shí)間為2～30分鐘，反應(yīng)溫度為0～25℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種硅銅鋰離子電池負(fù)極，其特征是：所述⑤步驟中苯胺溶液為10～60mL，濃度為5～50g/L；所述酸為硫酸、鹽酸、草酸、磷酸中一種，濃度為1mol/L；所述氧化劑過硫酸銨，比例為n_氧化劑∶n_苯胺=1∶1；所述反應(yīng)時(shí)間為2～30分鐘，反應(yīng)溫度為0～25℃。