[發明專利]一種硫基多金屬復合材料、制備、極片及鋰離子電池

在審

• 申請號: 202210770579.4
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN114975969A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 章亞飛;楊紅新;劉靜
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;C08G83/00;H01M4/134;H01M4/136;H01M4/137;H01M4/38;H01M4/58;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

1.一種硫基多金屬復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、制備銅基MOFs材料和鋁基MOFs材料，制備過程中加入硅粉和鎢粉進行摻雜；

步驟2、酸性條件下，采用硫基材料對銅基MOFs材料和鋁基MOFs材料進行刻蝕，得到前驅體；

步驟3、在前驅體表面沉積碳、氟混合層；

步驟4、在步驟3的產物表面包覆氧化硼。

2.根據權利要求1所述的硫基多金屬復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1包括：

(1)將1，3，5-均苯甲酸、銅源、三乙醇胺混合，攪拌，得第一混合液；

(2)將鋁源與對苯二甲酸混合，攪拌，得第二混合液；

(3)將第一混合液、第二混合液、硅粉和鎢粉混合，加熱反應，冷卻、固液分離、對固體產物進行洗滌、烘干，制得Si、W摻雜的銅基MOFs材料和鋁基MOFs材料的混合材料。

3.根據權利要求2所述的硫基多金屬復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1滿足條件A-D中的至少一項：

A、所述步驟1的(1)包括：將1，3，5-均苯甲酸與第一溶劑混合，得溶液A；將銅源溶解在第二溶劑中，得溶液B，將溶液A與溶液B混合均勻后，加入三乙醇胺，攪拌1～5h；

優選地，1，3，5-均苯甲酸與第一溶劑的用量比為(10～20)g：(150-200)ml；

優選地，銅源與第二溶劑的用量比為(20～30)g：(50～70)ml；

優選地，1，3，5-均苯甲酸與銅源的質量比為(10～20)：(20～30)；

優選地，第一溶劑包括DMF和無水乙醇中的至少一種，第二溶劑為去離子水；

優選地，銅源包括三水合硝酸銅或一水合醋酸銅中的至少一種；

優選地，1，3，5-均苯甲酸與三乙醇胺的摩爾比為(0.4～1)：1；

B、所述步驟1的(2)包括：將鋁源和對苯二甲酸溶解在第三溶劑中，攪拌10～100min；

優選地，鋁源和對苯二甲酸的摩爾比為1：(0.5～0.8)，更優選為1:0.6；

優選地，鋁源包括九水合硝酸鋁或異丙醇鋁中的至少一種；

優選地，第三溶劑為去離子水；

優選地，鋁源與對苯二甲酸兩者的質量之和與第三溶劑的體積比為(50～150)g/(100～300)ml；

C、所述步驟1的(3)中，硅粉和鎢粉為納米級，硅粉與銅源的質量比為(0.1～5)：20；鎢粉的與銅源的質量比為(0.1～5)：20；

D、所述步驟1的(3)中，加熱反應溫度為200～220℃，時間為24～30h。

4.根據權利要求1所述的硫基多金屬復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2包括：將步驟1的產物、硫基材料、第四溶劑混合，得第三混合液，所述第三混合液的pH≤1，加熱并攪拌，過濾、洗滌，得到前驅體。

5.根據權利要求4所述的硫基多金屬復合材料的制備方法，其特征在于，滿足條件A-F中的至少一項：

A、加入硫基材料的同時加入雙氧水，所述雙氧水的純度為3％，雙氧水與第四溶劑的體積比為(3～5)：(150～300)；

B、采用稀硫酸或草酸將第三混合液的pH調節至≤1；

C、所述硫基材料為硫代乙酰胺、硫代硫酸鈉或硫化鈉中的至少一種，優選為硫代乙酰胺；

D、所述加熱的溫度為50～60℃，攪拌速率為300～400r/min，攪拌時間為15～20min；

E、第四溶劑為無水乙醇、DMF或異丙醇；

F、銅源+鋁源的摩爾量與硫基材料的摩爾量比為(0.6～1.2)：1。