[发明专利]一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法

说明书

本发明涉及一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法，其中，一种液态金属纳米粒子的制备方法包括以下步骤：步骤S1：将液态金属合金、乙醇溶液和十二硫醇混合形成混合物Ⅰ，对所述混合物Ⅰ进行超声降解；步骤S2：将混合物I静置2h‑4h后过滤、干燥，即制得液态金属纳米粒子。本发明的有益效果是：液态金属的加入大大的提高了电池的导电性能，同时液态金属拥有高能量密度，能够作为电极材料添加剂为电池提供额外的容量，是高能密度锂电池的理想材料；液态金属优良的自愈能力使得电池在大倍率充放电的过程中损伤较小，较纯钛酸锂电池拥有更加优良的大倍率性能，增加了电池的循环寿命和稳定性。

技术领域

本发明属于绿色储能技术领域，具体涉及一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法。

背景技术

1991年在索尼公司的推动下，锂离子电池率先成为商业化的锂二次电池。与传统的二次电池相比，锂离子电池具有更轻的质量及更高的储能密度。这个特点使其在消费者电子市场中逐渐替代镍金属氢电池，并开始在电动工具市场替代镍金属氢及镍铬电池。近年来，在电动汽车及混合动力车领域更是颇受青睐。然而，锂离子电池也正面临着电极材料导电性差、能量密度低、大倍率性能差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液态金属纳米粒子的制备方法及锂离子电池的制备方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种液态金属纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将液态金属合金、乙醇溶液和十二硫醇混合形成混合物Ⅰ，对所述混合物Ⅰ进行超声降解；

步骤S2：将所述混合物Ⅰ静置2h-4h后过滤、干燥，即制得液态金属纳米粒子。

进一步：所述步骤S1中所述液态金属合金的制备方法为：

步骤S11：按质量比为22:3称取熔融的金属Ga和熔融的金属Sn于烧杯中；

步骤S12：搅拌所述烧杯中的所述金属Ga和所述金属Sn 1.5h-2.5h，待其冷却至室温后，即制得液态金属合金。

进一步：所述步骤S1中所述超声降解的具体实现为：以超声波每作用两分钟停止十分钟为一次，循环十五次。

一种锂离子电池的制备方法，将上述一种液态金属纳米粒子的制备方法制备的一种液态金属纳米粒子添加到所述锂离子电池的电极材料中。

进一步：所述液态金属纳米粒子添加到所述锂离子电池的电极材料中具体为：以质量比为8:2:1:1称取商业硫、液态金属纳米粒子、乙炔黑和PVDF制作所述锂离子电池的正极片。

进一步：所述液态金属纳米粒子添加到所述锂离子电池的电极材料中具体为:以质量比为8:2:1:1称取商业钛酸锂、液态金属纳米粒子、乙炔黑和PVDF制作所述锂离子电池的负极片。

进一步：所述液态金属纳米粒子添加到所述锂离子电池的电极材料中具体为:以质量比为8:4:1:1称取商业钛酸锂、液态金属纳米粒子、乙炔黑和PVDF制作所述锂离子电池的负极片。

进一步：所述锂离子电池以锂片为对电极，以电解质盐和有机溶剂为电解液，以Celgard 2400为隔膜组装而成；其中，所述有机溶剂为：体积比为1:1的二甲氧基甲烷和二氧戊环的混合溶液；所述电解质盐为1mo l/L的LITFSI和1％LiNO₃。

本发明的有益效果是：液态金属纳米粒子的加入大大的提高了电池的导电性能，同时液态金属纳米粒子拥有高能量密度，能够作为电极材料添加剂为电池提供额外的容量，是高能密度锂电池的理想材料；液态金属纳米粒子优良的自愈能力使得电池在大倍率充放电的过程中损伤较小，较纯钛酸锂电池拥有更加优良的大倍率性能，增加了电池的循环寿命和稳定性。