[發明專利]一種氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料在鋰離子電池中的應用

在審

• 申請號: 201810140546.5
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108365198A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 俞書宏;王延茹;劉洋溢
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/505;H01M10/0525;H01M10/058;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料在鋰離子電池中的應用。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述鋰離子電池的制備方法為：

A)將所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料、導電劑、粘結劑和溶劑經混合分散得到負極漿料；

B)將所述漿料涂布在銅箔上，經干燥、切割，得到負極；

C)將所述負極、正極以及電解液進行組裝，靜置，得到鋰離子電池。

3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料中金屬氧化物的金屬元素選自IB族金屬元素、IIB族金屬元素、IV B族金屬元素、V B族金屬元素、VIB族金屬元素、VIIB族金屬元素和VIII族金屬元素中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的應用，其特征在于，所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料中金屬氧化物的金屬元素選自鐵、釩、鈦、錳、鈮、鈷、鎳和鋅中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述氧化銅納米片的長度為50～1000nm，寬度為50～1000nm，厚度為4～15nm；所述金屬氧化物超薄納米片的長度為10～500nm，寬度為10～500nm，厚度為0.5～5nm。

6.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述金屬氧化物超薄納米片材料金屬元素占所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料的摩爾比為15％～35％。

7.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料的制備方法為：

以氧化銅納米片為基底，金屬氧化物在所述氧化銅納米片表面原位生長，得到氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料。

8.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述粘結劑選自聚乙烯醇、聚四氟乙烯、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚偏氟乙烯、氟化橡膠和聚氨酯中的一種或多種；

所述導電劑選自導電炭黑350G、導電石墨KS6、導電石墨SFG6、碳納米管、SP-Li、科琴黑和乙炔黑中的一種或多種；

所用溶劑選自水、N-甲基吡咯烷酮中的一種；

所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料在所述負極漿料中所占的質量百分比為50％～90％；

所述粘結劑在所述負極漿料中所占的質量百分比為5％～20％；

所述導電劑在所述負極漿料中所占的質量百分比為5％～20％。

9.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，所述干燥的溫度為60～120℃，所述干燥的時間為16～32小時；所述靜置的時間為24～48小時；

步驟B)中，所述負極表面上所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料的負載量為0.8～5mg/cm²；

步驟C)中，所述組裝的過程中，制備所述正極的材料選自金屬鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰或磷酸鐵鋰；所述電解液包括溶質、電解質和添加劑，所述溶質選自EC、DEC、DMC和PC中的一種或多種，所述電解質選自LiAsF₆、LiPF₆、LiClO₄、LiBF₆或(LiN(CF₃SO₂)₂；所述添加劑選自CHB、DTD、PS或VC。

10.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟A)為：

將所述氧化銅納米片/金屬氧化物超薄納米片復合材料、摻雜組分、導電劑、粘結劑和溶劑經混合分散得到負極漿料；

所述摻雜組分選自石墨、人工石墨、天然石墨或中間相碳微球；

所述摻雜組分在所述負極漿料中所占的質量百分比為5％～20％。