[发明专利]一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法

说明书

一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法，包括如下步骤：步骤1：取3‑6mm长的碳纤维若干，置于10%的HNO₃溶液中进行表面处理，时间4h；步骤2：取50ml去离子水，将经过步骤1处理的碳纤维和分散剂聚丙烯酰胺按照质量之比8~10混合，然后将混合溶液进行超声分散1h；步骤3：将步骤2得到的混合溶液倒入预先装好滤纸的布氏漏斗中，采用真空抽滤成型的方式，除去滤液，得到一定厚度的碳纤维布；步骤4：将步骤3所得的碳纤维布在真空炉中进行干燥处理，得到“碳箔”。本发明得到的碳箔，可以直接用作锂离子电池负极，不仅工艺简便（省去传统锂离子电池制备工艺的极片制备），而且质量比容量高（省去了铜集流体），具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及锂离子电池负极材料领域，具体涉及一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种高效二次电池已越来越多地应用于各个领域。锂离子电池由正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大主材构成。其中，负极材料直接关系到锂离子电池的容量。当前，商业化的锂离子电池负极材料主要是石墨，其制备工艺是将石墨与粘结剂和导电剂按照一定比例混合后，制成浆料，涂覆在集流体铜箔表面，形成负极极片，然后与正极极片组装成锂离子电池。这种锂电池负极材料存在容量不高且负极极片制备工艺复杂的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：目前锂电池负极材料存在容量不高且负极极片制备工艺复杂的问题，提出一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法，不仅省去负极极片的制备工艺，同时略去了导电剂、粘结剂及铜箔集流体，在降低成本的同时，大大提高了负极的比容量，进而改善锂离子电池的整体性能。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法，包括如下步骤：

步骤1：取3-6mm长的碳纤维若干，置于10%的HNO₃溶液中进行表面处理，时间4h；

步骤2：取50ml去离子水，将经过步骤1处理的碳纤维和分散剂聚丙烯酰胺按照质量之比8 ~ 10混合，然后将混合溶液进行超声分散1h；

步骤3：将步骤2得到的混合溶液倒入预先装好滤纸的布氏漏斗中，采用真空抽滤成型的方式，除去滤液，得到一定厚度的碳纤维布；

步骤4：将步骤3所得的碳纤维布在真空炉中进行干燥处理，得到“碳箔”。

上述技术方案的进一步限定在于：在步骤4中，真空炉的干燥条件控制在：压力0.2-0.4MP；温度110-120℃。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：本发明不仅省去负极极片的制备工艺，同时略去了导电剂、粘结剂及铜箔集流体，在降低成本的同时，大大提高了负极的比容量，进而改善锂离子电池的整体性能。

附图说明

图1 是实施例1 的复合负极材料的扫描电镜图。

图2 是实施例1 的复合负极材料的循环性能图。

具体实施方式

一种锂离子电池无集流体的负极材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：取一定长度的碳纤维若干，置于10%的HNO₃溶液中进行表面处理，时间4h；

步骤2：取50ml去离子水，将经过步骤1处理的碳纤维和分散剂聚丙烯酰胺按照一定比例混合，然后将混合溶液进行超声分散1h；

步骤3：将步骤2得到的混合溶液倒入预先装好滤纸的布氏漏斗中，采用真空抽滤成型的方式，除去滤液，得到一定厚度的碳纤维布；

步骤4：将步骤3所得的碳纤维布在真空炉中进行干燥处理，得到“碳箔”。