[發明專利]基于金屬鉬酸鹽化合物納米材料的鋰離子電池電極材料

有效

• 申請號: 201911055105.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110635127B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 王芳;王雪源;黃德奇;徐嘉琪;周寅飛
• 申請（專利權）人: 揚州工業職業技術學院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

1.基于金屬鉬酸鹽化合物納米材料的鋰離子電池電極材料，其特征在于，由改性碳納米管、粘結劑與分散劑按照重量比:16-20:1:1均勻混合后制備而成；

所述粘結劑為羧甲基纖維素鈉與聚偏氟乙烯中的任一種；

所述分散劑為聚丙烯酸；

該電極材料的制備方法包括如下步驟：

步驟一、制備金屬鉬酸鹽/二氧化硅的復合材料；

步驟二、將碳納米管加入濃度為6-8Mol/L的濃硫酸中，在55-65℃的溫度下超聲分散1-3h，然后向其中加入濃度為6-8Mol/L的濃硝酸，維持水浴加熱溫度，繼續超聲處理3-6h，然后將得到的碳納米管取出，去離子水沖洗至中性后烘干，得到酸化碳納米管；

步驟三、向去離子水中加入環氧基硅烷偶聯劑，分散均勻后，向其中加入上一步驟得到的酸化碳納米管，將水浴加熱溫度至60-80℃，超聲反應24-48h后，過濾并用無水乙醇沖洗碳納米管，將得到的碳納米管加入無水乙醇中超聲分散，其中碳納米管的重量百分比為15％-30％；

步驟四、向去離子水中加入表面活性劑，再向其中加入步驟一中得到的金屬鉬酸鹽/二氧化硅的復合材料，攪拌混合分散均勻后，向其中加入步驟二中得到的碳納米管乙醇分散液，超聲分散后水浴加熱至80-95℃，反應0.5-2h后得到改性碳納米管，取出改性碳納米管，用無水乙醇沖洗碳納米管后烘干待用；

步驟五、將上一步驟得到的改性碳納米管與粘結劑、分散劑均勻混合后球磨分散均勻，得到鋰離子電池電極材料。

2.根據權利要求1所述的基于金屬鉬酸鹽化合物納米材料的鋰離子電池電極材料，其特征在于，所述金屬鉬酸鹽/二氧化硅的復合材料的制備方法為：

S1、向去離子水中加入鉬酸鋰與乙酸錳，攪拌溶解后，向其中加入檸檬酸，其中n(Li)：n(Mn)：n(檸檬酸)＝1:2:3-4，在水浴溫度為65-80℃的條件下加熱1-1.5h，然后再向其中加入二氧化硅溶膠，繼續在水浴溫度為65-80℃的條件下加熱2-3h，得到凝膠待用；

S2、將上一步驟得到的凝膠繼續水浴加熱除去自由水，然后將凝膠加入馬弗爐中，首先在300-400℃的溫度下加熱分解1h，然后提升溫度至650-800℃焙燒3-5h，將得到的產品研磨后得到金屬鉬酸鹽/二氧化硅的復合材料。

3.根據權利要求2所述的基于金屬鉬酸鹽化合物納米材料的鋰離子電池電極材料，其特征在于，所述二氧化硅溶膠的制備方法為：

將乙醇與水按體積比8-9：1均勻混合后，向其中加入正硅酸四乙酯，調節轉速為2400-4000r/min，攪拌分散25-50min后，向其中加入硅烷偶聯劑，調節轉速為600-4000r/min，攪拌反應40-60min后得到二氧化硅溶膠，其中醇水混合液與正硅酸乙酯的質量比為100:2.5-5。