[發(fā)明專利]一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法

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• 申請日: 2019-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN110797523A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬劉東
• 申請（專利權(quán)）人: 馬劉東
• 主分類號(hào): H01M4/38
• 分類號(hào): H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的配方原料，其特征在于：10-18份羧基化碳納米管、1-3份縮合劑、5-8份納米硅微粉、71-84份聚(苯胺-水楊酸)嵌段共聚物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述羧基化碳納米管為羧基化多壁碳納米管，尺寸規(guī)格為長度10-30um，外徑≤8nm，活性羧基含量約為3.8％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述縮合劑二環(huán)己基碳二亞胺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述納米硅微粉為球形單質(zhì)納米Si，直徑為50-300nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述聚(苯胺-水楊酸)嵌段共聚物制備方法包括以下步驟：

(1)配制0.6-0.8mol/L的硫酸溶液作為電解質(zhì)，工作電極為玻碳電極，對電極為Pt電極，參比電極為Ag/AgCl電極，依次向電解質(zhì)中加入適量的2-甲氧基苯胺、4-氨基水楊酸和十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻后進(jìn)行采用循環(huán)伏安法，在800-820mv的恒電流下進(jìn)行電化學(xué)沉積法，掃描速率為40-45mV/s電化學(xué)共聚掃描圈數(shù)為8-10圈。

(2)將玻碳電極上產(chǎn)生的共聚物使用蒸餾水洗滌干凈，并充分干燥，制備得到聚(苯胺-水楊酸)嵌段共聚物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述步驟(1)中的2-甲氧基苯胺、4-氨基水楊酸和十二烷基硫酸鈉三者的質(zhì)量比為50-60:40-50:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料及其制法，其特征在于：所述導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料制備方法包括以下步驟：

(1)向燒杯中加入適量蒸餾水，再加入10-18份羧基化碳納米管和5-8份納米硅微粉，將燒杯置于超聲處理器中，加熱至60-80℃，超聲頻率為20-25KHz，進(jìn)行超聲分散4-6h，將溶液冷卻至室溫，并通過高速離心機(jī)除去蒸餾水，將固體組分充分干燥，得到納米Si負(fù)載羧基化碳納米管。

(2)向燒杯中加入丙酮和乙酸乙酯作為混合溶劑，兩者體積比為1:1-1.5，再加入71-84份聚(苯胺-水楊酸)嵌段共聚物和上述步驟(1)制得的納米Si負(fù)載羧基化碳納米管，攪拌均勻后加入1-3份縮合劑二環(huán)己基碳二亞胺，將溶液轉(zhuǎn)移進(jìn)水熱自動(dòng)反應(yīng)釜中，加熱至120-130℃，勻速攪拌反應(yīng)12-15h，將溶液冷卻至室溫，并通過高速離心機(jī)除去溶劑，使用適量的無水乙醚洗滌固體產(chǎn)物，并充分干燥，得到導(dǎo)電共聚物包覆Si的鋰離子電池負(fù)極材料。