[发明专利]一种锂电池用负极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池用负极材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：钛酸锂10‑16份、碳纤维管5‑8份、氧化钙2‑4份、氧化铝2.6‑4.5份、聚丙烯酸乙二醇酯3‑6份、硫代硫酸钠1.5‑3份、阴离子聚丙烯酰胺2‑3份、卡波姆5‑8份和豌豆6‑10份。本发明原料来源广泛，通过将不同的原料采用不同的制备工艺，再将制备的原料进行不同工艺的配合，制备的成品具有良好的循环寿命和储存性能，使用范围广。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体是一种锂电池用负极材料。

背景技术

由于以石油和煤为主的化石燃料的不断消耗，以及对于环境污染的不断加重，如当前的雾霾天气以及汽车尾气已经成为人类健康的头号杀手等，已经严重影响人类健康和生存环境。越来越多的人将目光投向新能源技术，开发新能源成为众多国家的能源战略重点，锂电池是其中的一个重要方向，锂电池以其优异的性能正成为最有潜力的动力源之一。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，与铅酸、镍镉、镍氢等传统的二次电池相比，锂电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染，以及自放电小、循环寿命长等优点，逐渐取代了传统的铅酸电池等化学电源。特别是随着能源与环境问题的日益凸显，锂电池得到了越来越多的重视。

锂电池的正极材料从钴酸锂、镍钴锰酸锂到磷酸铁锂，而负极材料目前虽然仍以各种碳材料为主，但是碳负极材料存在缺陷：首次放电过程中生成SEI膜(固体电解质膜)，造成不可逆容量损失，这就限制了锂电池的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池用负极材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池用负极材料，包括以下重量份的原料：钛酸锂10-16份、碳纤维管5-8份、氧化钙2-4份、氧化铝2.6-4.5份、聚丙烯酸乙二醇酯3-6份、硫代硫酸钠1.5-3份、阴离子聚丙烯酰胺2-3份、卡波姆5-8份和豌豆6-10份。

作为本发明进一步的方案：碳纤维管的长度为0.05-0.5mm，卡波姆包括卡波姆940、卡波姆934和卡波姆980中的任意一种。

作为本发明进一步的方案：氧化钙的粒径为0.08-0.2mm，氧化铝的粒径为0.2-0.45mm。

所述锂电池用负极材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将豌豆粉碎并且加入其重量1.2-1.8倍的去离子水，在放入磁化处理装置中搅拌，搅拌温度为50-80摄氏度，搅拌时间为12-15小时，然后微波萃取45-60分钟，得到豌豆萃取液；

步骤二，将碳纤维管、氧化钙、氧化铝和卡波姆加入球料比为60-80:1的球磨机中并且在50-60摄氏度下球磨至150-180目，得到第一混合物；

步骤三，将钛酸锂、硫代硫酸钠和阴离子聚丙烯酰胺加入总重量3-5倍的质量分数为50-65％的乙醇水溶液中并且磁力搅拌均匀，得到第二混合物；

步骤四，将豌豆萃取液加入第一混合物中并且在50-75摄氏度和PH值为3-5的条件下保持3-4小时，得到第三混合物，将聚丙烯酸乙二醇酯加入第二混合物中并且超声振荡20-30分钟，得到第四混合物；

步骤五，将第三混合物和第四混合物在转速为1500-1800rpm的混合机中混合均匀，然后在60-80摄氏度下干燥，得到干粉后研磨，得到半成品；

步骤六，将半成品放入烧结炉中，烧结炉以5-10摄氏度/分钟的速度升温至480-540摄氏度并且保持80-100分钟，再以16-20摄氏度/分钟的速度升温至750-840摄氏度并且保持3-5小时，炉冷至室温，即得到成品。