[發明專利]復合材料及其制作方法、電極、電池、電子設備

在審

• 申請號: 202011187082.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN114430034A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李光胤
• 申請（專利權）人: 北京小米移動軟件有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/62;H01M4/13;H01M10/0525;C01B32/168;C01B32/90;C01B33/12;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 辛姍姍

本公開提供了一種復合材料及其制作方法、電極、電池、電子設備。所述復合材料包括二氧化硅、碳納米管和Mxene材料，Mxene材料呈片層結構，二氧化硅和碳納米管位于Mxene材料的片層結構之間，在使用上述復合材料制作電極時，復合材料中的二氧化硅用于提高電極的容量，碳納米管用于提高電極的導電性，Mxene材料具有較好的彈性，在充電和放電過程中二氧化硅的體積膨脹嚴重，Mxene材料內部與二氧化硅接觸的部分被擠壓，Mxene材料的整體尺寸保持相對恒定，Mxene材料用于保持電極尺寸相對恒定，以保證電池性能穩定。使用上述復合材料制作的電極具有在充電和放電過程中尺寸相對恒定、導電性好、循環穩定性好等優點。

技術領域

本公開涉及殼體制造技術領域，尤其涉及一種復合材料及其制作方法、電極、電池、電子設備。

背景技術

二次電池在充電時將電能存儲為化學能，在放電時將化學能轉換為電能輸出。二次電池包括陽極、陰極和電解液，通過陽極、陰極和電解液之間的配合實現充電和放電。

電極作為二次電池的重要結構之一，其性能影響二次電池的性能和使用。因此，研發出高性能的電極材料，使用高性能的電極材料制作電極以提高電極的性能，進而提高二次電池的性能，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本公開提供了一種改進的復合材料及其制作方法、電極、電池、電子設備。

本公開的一個方面提供了一種復合材料，所述復合材料包括二氧化硅、碳納米管和Mxene材料；

所述Mxene材料呈片層結構；

所述二氧化硅和所述碳納米管位于所述Mxene材料的片層結構之間。

可選地，所述復合材料中所述二氧化硅、所述碳納米管和所述Mxene材料的質量比為(5-30):(1-10):100。

可選地，所述二氧化硅具有球狀結構。

本公開的另一個方面提供了一種電極，所述電極由上述的復合材料制得。

本公開的另一個方面提供了一種電池，所述電池包括上述的電極。

本公開的另一個方面提供了一種電子設備，所述電子設備包括上述的電池。

本公開的另一個方面提供了一種復合材料的制作方法，所述方法包括：

制作Mxene材料；

使用原材料制作所述復合材料，所述原材料包括所述Mxene材料、碳納米管、正硅酸乙酯、氨水和去離子水。

可選地，所述使用原材料制作所述復合材料，包括：

使用所述原材料包括的各組分，制作包括所述復合材料的混合物；

對所述混合物進行處理，所述處理包括離心和洗滌，得到包括所述復合材料的噴霧劑；

對所述噴霧劑進行噴霧干燥，并對所得的固體進行真空干燥，得到所述復合材料。

可選地，所述制作Mxene材料，包括：

使用氧化試劑對鈦碳化鋁進行氧化；

對氧化后的產物進行洗滌和離心，得到所述Mxene材料。

可選地，所述氧化試劑包括含氟試劑。