[发明专利]一种金属配合物锂离子电池电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于具体制作包括如下步骤：

（1）将Mg(NO₃)₂·6H₂O、N,N-二(5-间苯二甲酸)-1,4,5,8-萘二酰亚胺按摩尔比2:1均匀混合，加入30mL二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，再加入3mol/L的盐酸，常温搅拌不少于30min；

（2）将步骤（1）中搅拌后的混合物加入到聚四氟乙烯高压反应釜中，95℃恒温两天；自然冷却至室温，得到黄褐色块状晶体Mg-NDI；

（3）将步骤（2）中得到黄褐色块状晶体Mg-NDI配合物在乙醇中浸泡24h，过滤后，在不低于80℃下真空干燥不超过12h，除去配合物孔洞中的溶剂分子，得到活化的金属配合物Mg-NDI；

（4）将步骤（3）中得到金属配合物Mg-NDI、聚偏氟乙烯（PVDF）、导电炭黑Super-P按照质量比60:10:30或50:10:40配置成混合物，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP），搅拌2h后制备成粘稠浆状电极材料；

（5）将步骤（4）中得到的粘稠浆状电极材料，涂覆在金属铜箔上，涂覆厚度不大于50μm，在干燥温度不高于120℃条件下，干燥时间不低于6h，得到锂离子电池电极材料；

（6）将步骤（5）中得到的电池电极材料切成直径符合电池电极尺寸要求的圆形极片，金属锂片作为对电极，电解液为：1mol/LLiPF₆溶解在碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）的溶剂中摩尔比EC：DMC=1:1，组装成2032型扣式电池。

2.根据权利要求1所述的一种金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述Mg(NO₃)₂·6H₂O、N,N-二(5-间苯二甲酸)-1,4,5,8-萘二酰亚胺，均为分析纯。

3.根据权利要求1或2所述的一种金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述Mg(NO₃)₂·6H₂O加入5～10mmol至体积为50～100mL反应釜中；所述N, N-二(5-间苯二甲酸)-1,4,5,8-萘二酰亚胺，加入2.5～5mmol；聚四氟乙烯反应釜体积为50～100mL。

4.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的搅拌时间为30～60min，搅拌速率为200～500r/min。

5.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中乙醇交换反应，乙醇加入的比例按乙醇重量比晶体重量10～20:1。

6.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中乙醇交换反应，每隔6～8h更换乙醇，交换次数为3～4次。

7.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中乙醇交换后过滤，在80～100℃下真空干燥10～12h。

8.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中配合物Mg-NDI、PVDF、Super-P按照质量比60:10:30或50:10:40；NMP加入的量为配合物Mg-NDI、PVDF、Super-P总重量的3～4倍。

9.根据权利要求1所述的金属配合物作为电极材料的锂离子电池的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中电极浆料涂覆厚度为30～50μm，100～120℃下干燥6～12h。