[发明专利]一种具有核壳结构的惰性金属锂粉在审

专利信息
申请号: 201910889887.7 申请日: 2019-09-20
公开(公告)号: CN110767884A 公开(公告)日: 2020-02-07
发明(设计)人: 王帅;曲源;关俊生 申请(专利权)人: 曲源
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/58;H01M10/0525
代理公司: 37218 济南泉城专利商标事务所 代理人: 石运芹
地址: 066000 河北*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 制备 金属锂 惰性金属 锂电池 粉体 锂粉 滚压 电化学过程 锂电池负极 脆性材料 核壳结构 活泼金属 壳体材料 配方体系 直接制备 惰性的 惰性核 壳结构 预锂化 多层 浆料 压碎 生产工艺 灵活 制造
【权利要求书】:

1.一种具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,它是采用下述方法制备得到的:

(1)取粒径在5~100μm纯金属锂粉放入充满惰性气体的反应器中,通入一定量的氧气,使纯金属锂粉的表面和氧气发生反应,生成一层氧化锂外壳,制备出具有Li/Li2O核壳结构的惰性锂粉A;

(2)在充满惰性气体的反应器中,放入惰性金属锂粉A,然后通入一定量的二氧化碳,之后将反应器内升温至100~160℃,使二氧化碳和氧化锂反应,生成碳酸锂外壳,制备出具有Li/Li2CO3核壳结构的惰性金属锂粉B;

(3)采用聚苯胺作为高分子壳,对步骤(2)所制备的惰性金属锂粉B进行二次包覆,即得到本发明产物具有Li/Li2CO3/PANI三层核壳结构的惰性锂粉C。

2.根据权利要求1所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述步骤(1)中氧气通入量控制流速为0.7L/h,使生成的Li2O外壳厚度为100~500nm。

3.根据权利要求1所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述惰性锂粉A中锂含量为98~99%。

4.根据权利要求1所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述步骤(2)中二氧化碳通入流速控制为1L/h,使最终生成的Li2CO3外壳厚度为100~200nm。

5.根据权利要求1所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述惰性锂粉B中锂含量为97~98%。

6.根据权利要求1所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述步骤(3)中聚苯胺包覆的具体方法为:将10~100g聚苯胺加入到0.9~0.99kg溶剂中,然后加热到50℃,搅拌1~2小时,制备出浓度为1~10%wt的PANI溶液;将100g惰性锂粉B加入制备好的PANI溶液,采用无损层流搅拌方式,将惰锂粉B在PANI溶液中充分分散,得到惰性锂粉B混合液;采用喷雾干燥的方式将所制备的惰性锂粉B混合液雾化干燥,将溶解PANI的溶剂挥发,将PANI留在惰性锂粉B表面,并在其表面形成50~500nm的PANI包覆层,最终制备出具有Li/Li2CO3/PANI三层核壳结构的惰性锂粉C。

7.根据权利要求6所述的具有核壳结构的惰性金属锂粉,其特征在于,所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、四氯化碳或三氯甲烷。

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