[發明專利]一種三維多孔親鋰復合材料的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110254816.7
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113036138B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 王麗平;陳施穎;冉淇文;牛曉濱
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;天目湖先進儲能技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/1395;H01M4/38;H01M10/0525
• 代理公司: 天津知川知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12249
• 代理人: 鄭聰

1.一種三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：所述的制備方法為，

(1)將聚合單體和可聚合的金屬鹽絡合物反應聚合得到模板劑微球；所述的可聚合的金屬鹽絡合物為乙烯基咪唑與金屬離子相絡合得到；所述的模板劑微球的具體制備操作為，將乳化劑和所述的聚合單體分散到有機無機混合溶劑中，并與所述的金屬鹽絡合物混合充分，于加熱攪拌的狀態下，向所得的混合體系中滴加引發劑溶液，滴加完畢后在保溫并保持攪拌的狀態下繼續反應一段時間后，過濾并對濾餅進行洗滌、干燥，即得到所述的模板劑微球；

(2)將步驟(1)中得到的模板劑微球與基體聚合物一并分散于靜電紡絲溶劑中得到混合溶液，將所得的混合溶液進行靜電紡絲得到基體聚合物/模板劑微球復合材料；

(3)將步驟(2)中得到的基體聚合物/模板劑微球復合材料進行煅燒去除模板劑，即得到三維多孔復合材料；

(4)將步驟(3)中得到的三維多孔復合材料進行親鋰處理，即得到三維多孔親鋰復合材料。

2.如權利要求1所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的金屬離子為鋅離子或銅離子。

3.如權利要求1所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：所述的有機無機混合溶劑為乙醇、去離子水按體積比1：9混合均勻而成，加熱溫度為50～80℃，攪拌速度為300～500rpm。

4.如權利要求1所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的靜電紡絲溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、六氟異丙醇中的一種或幾種的混合，靜電紡絲的電壓為15～25kV，針頭距離為15cm。

5.如權利要求1所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，煅燒溫度為500～700℃，煅燒時間為2～4h，煅燒在惰性氣氛下進行。

6.如權利要求1所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述的親鋰處理為，先將步驟(3)中得到的所述三維多孔復合材料浸漬于親鋰試劑溶液中并進行超聲處理后，取出所述三維多孔復合材料并烘干，然后進行高溫處理。

7.如權利要求6所述的三維多孔親鋰復合材料的制備方法，其特征在于：所述的親鋰試劑為可溶性的鋅鹽或銅鹽，所述高溫處理的溫度為200～400℃、時間為2～4h，所述的高溫處理在氧氣或空氣氣氛下進行。

8.如權利要求1至7任一項所述的制備方法得到的三維多孔親鋰復合材料的應用，其特征在于：所述的應用為，將金屬鋰沉積到所制備的所述三維多孔親鋰復合材料上，然后將沉積有金屬鋰的所述三維多孔親鋰復合材料用作鋰離子電池的負極。