[发明专利]一种锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片及其制备方法在审
申请号: | 201910942292.3 | 申请日: | 2019-09-30 |
公开(公告)号: | CN110729467A | 公开(公告)日: | 2020-01-24 |
发明(设计)人: | 张立君;陈慧龙;段恒志;王建军;王念贵;王瑛 | 申请(专利权)人: | 山东玉皇新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/38 | 分类号: | H01M4/38;H01M4/62;H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/0525;H01M10/42;B82Y30/00 |
代理公司: | 11716 北京君慧知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 王宽 |
地址: | 274000 山东省*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 碳纳米管纤维 锂负极 集流体 金属锂 复合 电池循环 锂材料 喷涂 包覆 制备 锂离子电池 持续提供 静电纺丝 碳纳米管 纤维内部 负极片 锂补充 碳层 电池 脱离 | ||
1.一种锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片,所述负极片包括集流体,以及喷涂在所述集流体上的补锂材料,所述补锂材料包括碳纳米管纤维和均匀分布于碳纳米管纤维内部及表面的金属锂颗粒,分布于所述碳纳米管纤维表面的所述金属锂颗粒还包覆有碳层。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片,其特征在于:所述补锂材料中,碳纳米管纤维与金属锂颗粒的质量比为1:0.7~35,所述补锂材料在所述集流体上的喷涂厚度为0.5~3μm。
3.权利要求1或2所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
(1)将碳纳米管加入烷烃溶液中,得到碳纳米管分散液;
(2)惰性气氛中,在有机锂溶液加入步骤(1)的碳纳米管分散液,分散均匀,得到喷涂液;
(3)将步骤(2)的纺丝液进行静电纺丝,纺丝液喷涂在负极极片上,得到复合负极;
(4)将步骤(3)的复合负极,以烷烃气体为碳源,高温煅烧进行包碳,得到所述复合补锂负极片。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,在惰性气氛下,将碳纳米管加入烷烃溶液后,依次进行超声分散、磁力搅拌。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:惰性气氛为氮气、氩气中的一种或其组合,所述烷烃溶剂为正乙烷溶液或环乙烷溶液,超声分散时间为90~180min;磁力搅拌温度为40~80℃,搅拌时间为12~24h。
6.根据权利要求3所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,惰性气氛为氮气、氩气中的一种或其组合;有机锂为丁基锂、叔丁基锂或苯基锂中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:有机锂溶液的浓度为0.1~5mol/L。
8.根据权利要求3所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,静电纺丝电压为10~20KV,喷涂速度为0.01~0.03mm/s,静电纺丝所用喷丝头的直径为0.6~1.6mm。
9.根据权利要求3所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,高温煅烧的升温速率为1~5℃/min,煅烧温度为600℃~900℃,煅烧时间为2~4h。
10.一种锂离子电池,其特征在于:其含有权利要求1或2所述的锂离子电池碳纳米管复合补锂负极片。
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