[發(fā)明專利]絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷的鋰離子電池負(fù)極材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010043564.9
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN111211308A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝東;傅豪;鄺嘉杰;張敏;柳鵬;王壽山;程發(fā)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 浙江專橙律師事務(wù)所 33313
• 代理人: 陳飛

1.絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料，包括紅磷和絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳前驅(qū)體，其特征在于，所述絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳前驅(qū)體與紅磷混合質(zhì)量比為1:1~1:3，得到絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷復(fù)合材料、通過(guò)導(dǎo)電劑乙炔黑、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（PVDF）按一定質(zhì)量比研磨混合均勻，然后加入N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶劑并攪拌混合均勻，得到電池漿料；所述將電池漿料分別滴涂在泡沫鎳上；泡沫鎳上的電池漿料及所得到絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料。

2.絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

剪切絲瓜絡(luò)，通過(guò)用丙酮、去離子水與酒精清洗預(yù)處理去除雜質(zhì)，得到純凈的絲瓜絡(luò)，將純凈的絲瓜絡(luò)干燥后充分研磨并稱重，得到絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體；

(2) 稱取所需的紅磷，按照一定質(zhì)量比混合絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體得到絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體與紅磷混合物，且將絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體與紅磷混合物進(jìn)一步研磨；

(3) 將絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體與紅磷混合物置于管式爐并氣體保護(hù)，將絲瓜絡(luò)生物質(zhì)前驅(qū)體與紅磷混合物進(jìn)行高溫滲磷；

(4) 管式爐降溫至一定溫度并保溫一段時(shí)間；

(5) 管式爐自然冷卻至室溫后取出，即得絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷復(fù)合材料；

(6) 將絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷復(fù)合材料、導(dǎo)電劑乙炔黑、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（PVDF）按一定質(zhì)量比研磨混合均勻，然后加入N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶劑并攪拌混合均勻得到電池漿料；所述將電池漿料分別滴涂在切好的泡沫鎳上并干燥，泡沫鎳上沖壓成電極片作為鋰離子電池的電極；泡沫鎳上的電池漿料及所得到的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)與紅磷混合研磨后顆粒大小控制在60目以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中管式爐的氣體為氬氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳與紅磷混合物高溫滲磷的溫度為500~700℃，絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳與紅磷混合物高溫滲磷時(shí)間為10~30min，絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳與紅磷混合物高溫滲磷升溫速率為2~8℃/mi。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳負(fù)載紅磷鋰離子負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中的絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳與紅磷混合物降溫的保溫溫度為260~300℃，絲瓜絡(luò)生物質(zhì)碳與紅磷混合物降溫的保溫時(shí)間為8~16h。