[发明专利]锂离子电池阳极的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池阳极的制备方法，其包括以下步骤：

制备一碳纳米管原料,所述碳纳米管原料为从一碳纳米管阵列直接刮取获得，将碳纳米管原料加入水中，形成碳纳米管分散液；

提供过渡金属的硝酸盐溶液，将过渡金属硝酸盐溶液加入至碳纳米管分散液中，搅拌或者超声震荡形成碳纳米管絮状结构和过渡金属硝酸盐溶液的混合物；

对碳纳米管絮状结构和过渡金属硝酸盐溶液的混合物进行冷冻干燥，获得一锂离子电池阳极预制体；以及，

对所述锂离子电池阳极预制体进行热处理，获得锂离子电池阳极，所述锂离子电池阳极包括一碳纳米管海绵体及多个过渡金属氧化物颗粒，该碳纳米管海绵体包括多个微孔，所述微孔的孔径大于等于5微米，所述多个过渡金属氧化物颗粒的粒径小于等于200纳米。

2.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，在搅拌形成碳纳米管絮状结构和过渡金属硝酸盐溶液的混合物的步骤之后，进一步包括：将混合物加热使混合物中的过渡金属硝酸盐溶液的溶剂减少。

3.如权利要求2所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，过渡金属硝酸盐溶液的溶剂减少，使过渡金属硝酸盐溶液的体积减少，浸没在过渡金属硝酸盐溶液中的碳纳米管絮状结构的体积随之减少，碳纳米管絮状结构密度增加。

4.如权利要求2所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为60～90℃。

5.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述对碳纳米管絮状结构和过渡金属硝酸盐溶液的混合物进行冷冻干燥的步骤，包括：

将所述絮状结构和过渡金属硝酸盐溶液放入一冷冻干燥机中，并急冷至-40℃以下；抽真空并分阶段逐步升高温度到室温，并在到达每阶段温度时干燥1-10小时。

6.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池阳极预制体的密度为0.5mg/cm³到100mg/cm³。

7.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述对锂离子电池阳极预制体进行热处理的过程为：将锂离子电池阳极预制体放入加热炉中，调整加热炉的目标温度为250℃～300℃，以每分钟0.5℃～1.5℃的速度进行加热，加热至目标温度后，保持该温度3～8小时。

8.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管阵列为一超顺排碳纳米管阵列。

9.如权利要求8所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述超顺排碳纳米管阵列中的碳纳米管长度大于等于300微米，碳纳米管的表面纯净，不含有杂质。

10.如权利要求1所述的锂离子电池阳极的制备方法，其特征在于，所述搅拌或者超声震荡的时间为20～48小时。