[发明专利]一种新型锂离子/钾离子电池负极材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种新型锂离子/钾离子电池负极材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将对苯二甲酸与导电碳添加剂进行混合，然后加蒸馏水后进行球磨，然后干燥；将干燥物与粘结剂混合，研磨，得浆料；将所得浆料涂布在基体上，干燥，制得。本发明将对苯二甲酸用于制备电池负极材料，制得的负极材料可同时用于锂离子电池和钾离子电池，从而实现了一种电极材料可同时应用于两种或两种以上电池体系，本发明采用对苯二甲酸作为负极材料的重要成分，其与导电炭黑及粘结剂共同复合，制得的负极材料在锂离子电池和钾离子电池的恒电流充放电过程中，可提高其比容量，同时具有优异的循环稳定性。

技术领域

本发明属于电池负极材料及制备方法技术领域，具体涉及一种锂离子/钾离子电池新型负极材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池由于其能量密度大、工作电压高、循环寿命长、自放电率低等优点，已被广泛应用于各种便携式电子产品、纯电动车和混合动力汽车中。但是随着科技的发展，人们对锂离子电池的要求也越来越高，提高电池性能成为一种迫切而普遍的要求。

钾离子电池的工作原理与锂离子电池相似，相比于锂离子电池中的锂资源，钾资源具有分布广泛，价格相对低廉的天然优势，因而钾离子电池具有可持续发展的潜力。

无论是锂离子电池还是钾离子电池，其负极材料多为人造石墨、改性天然石墨等无机材料，无机材料很难同时具备存储锂离子和钾离子的能力，因此，难以实现一种电极材料在两种或两种以上的电池系统里应用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种锂离子/钾离子电池新型负极材料及其制备方法，该负极材料既可以作为锂离子电池的负极材料，又可以作为钾离子电池的负极材料，同时还得到了高容量、低成本的二次电池。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型锂离子/钾离子电池负极材料，其制备方法包括以下步骤：

(1)将对苯二甲酸与导电碳添加剂进行混合，然后加蒸馏水后进行球磨，然后干燥；其中，对苯二甲酸与导电碳添加剂的质量比为1-5:0.5-2.0；

(2)将步骤(1)所得物与粘结剂混合，研磨，得浆料；

(3)将步骤(2)所得浆料均匀涂布在基体上，干燥，制得。

进一步地，步骤(1)中对苯二甲酸与导电碳添加剂的质量比为2:1。

进一步地，步骤(1)中导电碳添加剂为导电碳黑、super P、石墨或石墨烯。

进一步地，步骤(1)所得物与粘结剂的质量比为8-10:0.8-1.2。

进一步地，步骤(1)所得物与粘结剂的质量比为9:1。

进一步地，粘结剂为LA132粘结剂。

一种锂离子/钾离子电池，包括上述的负极材料。

本发明提供的新型锂离子/钾离子电池负极材料及其制备方法，具有以下有益效果：

(1)对苯二甲酸具有电化学活性，本发明将有电化学活性的对苯二甲酸用于制备电池负极材料，制得的负极材料可同时用于锂离子电池和钾离子电池，从而实现了一种电极材料可同时应用于两种或两种以上电池体系，方便电池原材料的生产，进而节约了成本。

(2)采用对苯二甲酸作为负极材料的重要成分，其与导电炭黑及粘结剂共同复合，制得的负极材料在锂离子电池和钾离子电池的恒电流充放电过程中，可提高其比容量，同时具有优异的循环稳定性。

(3)对苯二甲酸成本低，将该成分用于制备电池负极材料，与之匹配的电解液溶剂可为EC、DMC以及DEC等锂离子电池市场化溶剂，其成本低，安全可靠，无需再开发新的电解液体系。

附图说明