[發(fā)明專利]一種3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910883450.2 | 申請(qǐng)日： | 2019-09-18 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110690441B | 公開（公告）日： | 2021-08-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李肖輝;陳北海;古領(lǐng)先;王京;魏小鋒;江艦;孫玉民;馮林濤 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 許繼集團(tuán)有限公司;許昌許繼電科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/38 | 分類號(hào)： | H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119 | 代理人： | 郭佳效 |
| 地址： | 461000 河*** | 國(guó)省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 結(jié)構(gòu) 納米 鋰離子電池 電極 及其 制備 方法 | ||
1.一種3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片，其特征在于，該極片包括集流體和活性材料，所述集流體為泡沫金屬材料，所述活性材料分布于所述泡沫金屬材料的表面上以及泡沫金屬材料的多孔結(jié)構(gòu)中；所述活性材料為核殼結(jié)構(gòu)，其中納米錫為核，石墨烯為殼；所述3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片，包括以下步驟制備而成：以泡沫金屬材料為集流體，將泡沫金屬材料浸于含納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料的漿料，取出后干燥、壓實(shí)，再在惰性氣氛中煅燒，即得；所述納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料為核殼結(jié)構(gòu)，其中納米錫為核，氧化石墨烯為殼；所述含納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料的漿料由以下方法制得：
(1)將納米錫、氧化石墨烯、水混合后進(jìn)行水熱反應(yīng)，得納米錫/氧化石墨烯凝膠，對(duì)納米錫/氧化石墨烯凝膠進(jìn)行冷凍干燥，得納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料；所述納米錫與氧化石墨烯的質(zhì)量比為(5～10):1；
(2)將粉碎后的納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料分散于水中，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片，其特征在于，所述納米錫的粒徑為10～100nm，石墨烯的厚度為1～5nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片，其特征在于，所述納米錫與石墨烯的質(zhì)量比為(5～20):1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片，其特征在于，所述泡沫金屬材料為泡沫鎳或泡沫銅。
5.一種3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：以泡沫金屬材料為集流體，將泡沫金屬材料浸于含納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料的漿料，取出后干燥、壓實(shí)，再在惰性氣氛中煅燒，即得；所述納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料為核殼結(jié)構(gòu)，其中納米錫為核，氧化石墨烯為殼；所述含納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料的漿料由以下方法制得：
(1)將納米錫、氧化石墨烯、水混合后進(jìn)行水熱反應(yīng)，得納米錫/氧化石墨烯凝膠，對(duì)納米錫/氧化石墨烯凝膠進(jìn)行冷凍干燥，得納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料；所述納米錫與氧化石墨烯的質(zhì)量比為(5～10):1；
(2)將粉碎后的納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料分散于水中，即得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為500～700℃，時(shí)間為1～3h。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片的制備方法，其特征在于，步驟(2)中每0.5g納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料使用15～20mL水。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片的制備方法，其特征在于，所述含納米錫/氧化石墨烯復(fù)合材料的漿料由以下方法制得：將納米錫、氧化石墨烯、水混合后進(jìn)行水熱反應(yīng)，即得；所述納米錫與氧化石墨烯的質(zhì)量比大于10:1且小于或等于20：1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5～8任一項(xiàng)所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片的制備方法，其特征在于，所述水熱反應(yīng)的溫度為180～200℃，時(shí)間為10～14h。
10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極和負(fù)極，所述負(fù)極為權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的3D結(jié)構(gòu)納米錫基鋰離子電池電極片。
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