[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910942302.3
• 申請(qǐng)日: 2019-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110729468A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立君;陳慧龍;段恒志;王建軍;王念貴;王瑛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東玉皇新能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/38
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42;B82Y30/00
• 代理公司: 11716 北京君慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王寬

1.一種鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料，其特征在于：所述補(bǔ)鋰材料包括質(zhì)量比為1：0.7～35的碳納米管纖維和金屬鋰顆粒的復(fù)合物，所述金屬鋰顆粒均勻分布于所述碳納米管纖維的內(nèi)部及表面，分布于所述碳納米管纖維表面的所述金屬鋰顆粒還包覆有碳層。

2.一種如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)惰性氣氛下，將碳納米管加入烷烴溶劑中，得到碳納米管分散液；

(2)惰性氣氛下，在有機(jī)鋰溶液中加入步驟(1)得到的碳納米管分散液，分散均勻，得到紡絲液；

(3)將步驟(2)得到的紡絲液進(jìn)行靜電紡絲處理，得到紡絲物；

(4)將步驟(3)得到的紡絲物，以烷烴氣體為碳源，高溫煅燒進(jìn)行包碳，即得所述鋰離子電池補(bǔ)鋰材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)，惰性氣氛為氮?dú)狻鍤庵械囊环N或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，將碳納米管加入烷烴溶劑中，依次進(jìn)行超聲分散、磁力攪拌。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中，所述烷烴溶劑為正乙烷溶液或環(huán)乙烷溶液，超聲分散的時(shí)間為90～180min，磁力攪拌的溫度為40～80℃，時(shí)間為12～24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，惰性氣氛為氮?dú)狻鍤庵械囊环N或其組合；有機(jī)鋰溶液為丁基鋰、叔丁基鋰或苯基鋰中的一種或者兩種以上的混合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)鋰溶液的濃度為0.1～5mol/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，靜電紡絲的電壓為10～20KV，噴涂速度為0.01～0.03mm/s，靜電紡絲所用噴絲頭的直徑為0.6～1.6mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池碳納米管復(fù)合補(bǔ)鋰材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中，高溫煅燒的升溫速率為1～5℃/min，煅燒溫度為600～900℃，煅燒時(shí)間2～4h。

10.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合補(bǔ)鋰材料或權(quán)利要求2～9任一項(xiàng)所述的方法在制備高循環(huán)電性能的鋰離子電池中的應(yīng)用。