[發明專利]儲能鋰離子電池納米電極材料

在審

• 申請號: 202010462358.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111799435A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 何敏華;陸何萍
• 申請（專利權）人: 廣西華政新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M10/058;H01M10/0525;H01M4/485
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 鄧雪明

本發明公開了一種儲能鋰離子電池納米電極材料，由以下方法制備得到：步驟1)將碳酸鋰作為鋰源；步驟2)將鈦酸四丁酯作為鈦源；步驟3)將碳納米管加入醋酸與硝酸的混合溶液超聲處理形成懸浮液；步驟4)溶液等體積混合，攪拌過程中持續加入的懸浮液，形成粘稠狀膠體；步驟5)在相對濕度低于40％環境中靜置12h，攪拌，在相對濕度低于20％環境中靜置12h，在80?90°烘箱中烘干，形成塊狀物；步驟6)塊狀物研磨成粉末，置于煅燒爐中燒結，降溫固溶處理，再次燒結，冷卻至室溫，即得納米負極材料。本發明吸液保液能力強，循環性能優異，提高了能源的儲存和利用效率，減小了環境污染。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池領域。更具體地說，本發明涉及一種儲能鋰離子電池納米電極材料。

背景技術

鋰離子電池以其快速充放電、低溫性能好、比能量大、自放電率小、體積小、重量輕等優勢，被廣泛應用于各種便攜式電子設備和電動汽車中。然而隨著人們生活水平的日益提高，對鋰離子電池提出了更高的要求，比如說更好的儲能性。傳統的鈦酸鋰材料的電導率低，限制了其在高功率型鋰離子電池和混合超級電容中的應用。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種儲能鋰離子電池納米電極材料，其吸液保液能力強，循環性能優異，提高了能源的儲存和利用效率，減小了環境污染。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種儲能鋰離子電池納米電極材料，由以下方法制備得到：

步驟1)將碳酸鋰作為鋰源，溶解于聚乙二醇的水溶液中，攪拌形成溶液，其中鋰源的濃度為0.5mol/L；

步驟2)將鈦酸四丁酯作為鈦源，溶解于聚乙二醇的水溶液中，攪拌形成溶液，其中鋰源的濃度為0.6mol/L；

步驟3)將碳納米管加入醋酸與硝酸的混合溶液，調節pH至4-4.5，使碳納米管的濃度為10mg/mL，超聲處理2h，形成懸浮液；

步驟4)將步驟1)、2)得到的溶液等體積混合，攪拌過程中持續加入步驟3)得到的懸浮液，使碳納米管的濃度為2.5mg/mL，形成粘稠狀膠體；

步驟5)將步驟4)得到的膠體在相對濕度低于40％環境中靜置12h，攪拌，在相對濕度低于20％環境中靜置12h，在80-90°烘箱中烘干，形成塊狀物；

步驟6)將步驟5)得到的塊狀物研磨成粉末，置于煅燒爐中，加熱到600-720℃下燒結1h，降溫到400-500℃固溶處理，再次加熱到800-900℃下燒結1h，冷卻至室溫，即得納米負極材料。

優選的是，步驟6)得到的產品的尺寸為100-200nm。

優選的是，步驟6)是在氮氣氣氛中進行的。

優選的是，步驟3)采用醋酸與硝酸的混合溶液調節pH至4.5。

優選的是，步驟3)醋酸與硝酸的混合溶液中，硝酸的濃度為65wt.％。

優選的是，步驟6)的升溫速率是12-20℃/min。

本發明至少包括以下有益效果：

本發明制備的儲能鋰離子電池納米電極材料吸液保液能力強，循環性能優異，提高了能源的儲存和利用效率，減小了環境污染。

本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

具體實施方式

下面結合實例對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。