[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬鋰復(fù)合電極及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010062696.6 | 申請(qǐng)日： | 2020-01-19 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111244394B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-03-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊書(shū)廷;高志文;王秋嫻;岳紅云 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 河南電池研究院有限公司;河南師范大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/134 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052 |
| 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： | 453000 河南省新*** | 國(guó)省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 金屬 復(fù)合 電極 及其 制備 方法 | ||
1.一種金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，包括集流體和金屬鋰復(fù)合材料，集流體提供三維多孔網(wǎng)絡(luò)骨架，金屬鋰復(fù)合材料通過(guò)粘接劑粘接在所述三維多孔網(wǎng)絡(luò)骨架的孔中以及外表面上；所述金屬鋰復(fù)合材料由混合電導(dǎo)材料和惰性鋰粉組成，所述混合電導(dǎo)材料由導(dǎo)電劑和無(wú)機(jī)快離子導(dǎo)體材料組成；所述金屬鋰復(fù)合材料中，導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為10-90％，無(wú)機(jī)快離子導(dǎo)體材料的質(zhì)量含量為1-20％；所述混合電導(dǎo)材料由導(dǎo)電劑、無(wú)機(jī)快離子導(dǎo)體材料在保護(hù)氣氛下燒結(jié)得到，燒結(jié)的溫度為400℃～800℃。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，燒結(jié)的時(shí)間為0.5-12h。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，所述粘接劑、金屬鋰復(fù)合材料的質(zhì)量比為1：(9-14)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，所述粘接劑為聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚環(huán)氧乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或兩種以上的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，所述無(wú)機(jī)快離子導(dǎo)體材料為L(zhǎng)i14Zn(GeO4)4、LiAlxZr2-x(PO4)3、Li7La3Zr2O12、Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12、Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3、Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3中的一種或兩種以上的組合；LiAlxZr2-x(PO4)3中0.1≤x≤0.7。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，所述導(dǎo)電劑為Super-P、乙炔黑、KS-6、碳納米管、石墨烯、科琴黑、膨脹石墨中的一種或兩種以上的組合。
7.如權(quán)利要求1-3、5、6中任一項(xiàng)所述的金屬鋰復(fù)合電極，其特征在于，所述集流體為泡沫金屬或編織導(dǎo)電金屬布。
8.一種如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的金屬鋰復(fù)合電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)將導(dǎo)電劑、無(wú)機(jī)快離子導(dǎo)體材料混合后，在保護(hù)氣氛下于400℃～800℃進(jìn)行退火處理，得到混合電導(dǎo)材料；
2)將混合電導(dǎo)材料、惰性鋰粉、粘接劑、溶劑混勻，配制電極漿料；
3)將集流體浸入電極漿料中，再將浸有電極漿料的集流體干燥、熱壓，即得金屬鋰復(fù)合電極。
9.如權(quán)利要求8所述的金屬鋰復(fù)合電極的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述退火處理的時(shí)間為0.5-12h。
10.如權(quán)利要求8所述的金屬鋰復(fù)合電極的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、異丙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、1,3-二氧戊環(huán)、丙酮中的一種或兩種以上的組合。
11.如權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的金屬鋰復(fù)合電極的制備方法，其特征在于，步驟3)中，所述熱壓的溫度為35℃～120℃，所用壓力為1～6MPa。
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