[发明专利]一种锂离子电池负极浆料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池负极浆料及其制备方法，膨胀石墨50‑60份、二氧化锰‑四氧化三锰复合材料40‑50份、导电炭黑0.5‑2份、多元醇1.5‑3份、丁苯橡胶2.2‑2.5份、羧甲基纤维素4‑5.5份和去离子水110‑130份。与现有技术相比，本发明控制原料的选择、用量比，制备过程中的加料顺序和搅拌时间、速度等，防止团聚、凝结和结块，有利于提高首次放电比容量，可以达到902mAh/g，1000次循环保持率90％以上。

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体涉及一种锂离子电池负极浆料及其制备方法。

背景技术

近年来，锂离子电池以其优越的电化学性能在便携式设备以及动力电池上被广泛应用。锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。

提高锂离子电池负极的循环稳定性及比容量等是目前主要锂离子电池领域重要研究课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池负极浆料，利用膨胀石墨、二氧化锰-四氧化三锰复合材料，提高电极负极浆料的导电性和循环性，加入CMC、丁苯橡胶和多元醇作为粘结剂防止负极浆料团聚，结块，提高负极稳定性和安全性。

本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池负极浆料的制备方法，控制原料的加入顺序、搅拌速度，提高粘结性，防止负极浆料团聚。

本发明具体技术方案如下：

一种锂离子电池负极浆料，包括以下重量份原料：

所述多元醇选自甘油或乙二醇。

所述二氧化锰-四氧化三锰复合材料的制备方法，包括以下步骤:

A、将高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液混匀后，超声条件下加入多元醇，混匀，得混合溶液；

B、向步骤A制备的混合体系中加入CTAB和氨水，混匀后，密封，加热反应；反应结束后，洗涤，干燥，冷却至室温，即得。

进一步的，步骤A混合溶液中高锰酸钾和硫酸锰的摩尔比为1:10-12。

步骤A中高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液的混合溶液与多元醇的体积比为9-13:0.8-1.5。

步骤A中所述多元醇选自乙二醇或丙三醇。

优选的，步骤A中加入多元醇后超声分散20-30min。

步骤B中加入CTAB和氨水后，体系中高锰酸钾浓度为0.001—0.05mol/L，高锰酸钾、 CTAB和氨水中氨的摩尔比为1：2-3:4-7。

步骤B中所述加热反应是指在150-165℃条件下反应8-18h。

所制备的二氧化锰-四氧化三锰复合材料，尺寸均匀，为纳米尺寸的纳米棒结构，纳米棒直径5-80nm，长度50-1000nm。

本发明提供的一种锂离子电池负极浆料的制备方法，包括以下步骤：

1)将去离子水90-100份加入到行星搅拌机内，在搅拌条件下加入羧甲基纤维素4-4.5 份，继续保持搅拌，得混合物A；

2)将导电炭黑0.5-2份过筛加入到步骤1)所述混合物A中，在公转速度20rpm-60rpm，分散速度1000-1600rpm条件下搅拌；