[发明专利]一种固态硅锂电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯甲酮化负载硫化锂的碳纳米管和锂盐加入到甲苯溶剂中，超声分散均匀后，通氮气除去体系中的氧气，使用紫外光源对反应体系进行辐射，使其进行聚合反应，产物过滤、洗涤并干燥，得到复合正极；

（2）将步骤（1）制备的复合正极加入到无水乙腈中，研磨，倾倒在模具上，干燥后得到固态硅锂电池正极材料；

其中，所述苯甲酮化负载硫化锂的碳纳米管的制备包括如下步骤：

（a）将碳纳米管加入到三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液中，超声处理，然后将硫的甲苯溶液加入上述溶液中，并在室温下搅拌，之后，将加热反应，反应结束后，洗涤干燥，煅烧，得到负载硫化锂的碳纳米管；

（b）将步骤（a）制备的负载硫化锂的碳纳米管加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂，搅拌分散均匀后，加入均苯四甲酸酐与碳纳米管表面的羟基进行开环反应，产物冷却后离心、洗涤、干燥，得到酸酐化负载硫化锂的碳纳米管；

（c）将步骤（b）制备的酸酐化负载硫化锂的碳纳米管、4-二甲氨基吡啶和4-(2-羟乙氧基)甲苯基苯甲酮加入到二甲苯溶剂，搅拌均匀后，开环反应，反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到苯甲酮化负载硫化锂的碳纳米管。

2.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯甲酮化负载硫化锂的碳纳米管、锂盐和甲苯的质量比为10:5~7:2.5~3:30~35。

3.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中聚合反应的温度为65-85℃，聚合反应的时间为4-10h。

4.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中复合正极和无水乙腈的质量比为10:20~23。

5.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液的浓度为1mol/L，硫的甲苯溶液的浓度为0.6mol/L。

6.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中碳纳米管、三乙基硼氢化锂的四氢呋喃溶液和硫的甲苯溶液的质量比为5:250~275:150~175。

7.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中加热反应的条件为90±5℃下反应2~3h，煅烧的条件为在500±50℃下煅烧0.5~1h。

8.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（b）中负载硫化锂的碳纳米管、均苯四甲酸酐和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为10:5~7:30~35；所述步骤（c）中酸酐化负载硫化锂的碳纳米管、4-二甲氨基吡啶、4-(2-羟乙氧基)甲苯基苯甲酮和二甲苯的质量比为10:0.2-0.6:6-10:45~50。

9.一种根据权利要求1所述的固态硅锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（c）中开环反应的温度为50-70℃，在氮气氛围中反应10-15h。