[发明专利]一种石墨改性制备复合负极材料的方法

摘要

一种石墨改性制备复合负极材料的方法，包括溶液A制备、溶液B制备、溶液C制备及复合负极材料制备四大过程，其中溶液A制备过程中使用到聚合物基体、造孔剂、导电剂、无机添加剂和有机溶剂，溶液B制备过程中使用到沥青和有机溶剂，溶液C制备过程中使用到溶液A和溶液B，复合负极材料过程中使用到石墨和溶液C以及三维混料机。本发明主要通过造孔技术及掺杂改性技术来对石墨改性，可以制备出具有高容量、高比表面积及良好导电性能的复合负极材料，复合负极材料提高了在锂离子电池中的吸液保液能力、倍率性能以及循环性能，满足高比能量密度锂离子电池对负极材料的需求。

主权项

一种石墨改性制备复合负极材料的方法，该方法包括溶液A制备、溶液B制备、溶液C制备及复合负极材料制备四大过程，其中溶液A制备过程中使用到聚合物基体、造孔剂、导电剂、无机添加剂和有机溶剂，溶液B制备过程中使用到沥青和有机溶剂，溶液C制备过程中使用到溶液A和溶液B，复合负极材料过程中使用到石墨和溶液C以及三维混料机，其特征是：I、溶液A制备：将聚合物基体、造孔剂、导电剂和无机添加剂在搅拌条件下加入到有机溶剂中制备出均匀透明的溶液A；溶液A的配比是：聚合物基体∶造孔剂∶导电剂∶无机添加剂∶有机溶剂＝{1～10}g∶{1～5}g∶{1～5}g∶{1～2}g∶100mL；II、溶液B制备：将沥青添加有机溶剂中，混合搅拌均匀后得到溶液B，溶液B的配比是：沥青∶有机溶剂＝{5～10}g∶{30～50}mL；III、溶液C制备：将上述溶液B添加到上述溶液A中并混合均匀得到溶液C，溶液C的配比是：溶液B∶溶液A＝[{5～10}g∶{30～50}mL]∶100g；IV、复合负极材料制备：将石墨添加到三维混料机中并添加溶液C进行搅拌，此时石墨与溶液C的配比是：石墨∶溶液C＝{50～100}g∶100g，搅拌时三维混料机的升温速率控制在2～10℃/min并加热到100～160℃，三维混料机的转速控制在100～150转/min并搅拌1.0～10h，此后三维混料机继续升温到600～1000℃并保温6～24h，最后在氮气保护条件下进行自然降温即可制备出复合负极材料；上述聚合物基体是聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚酰亚胺、磺化聚砜、羟基纤维素中的任一种，或是其任二种的混合物，或是其任三种的混合物；上述造孔剂是碳酸氢铵、尿素、聚乙二醇中的任一种，或是其任二种的混合物，或是其三种的混合物；上述导电剂是空心碳球、碳纳米管、石墨烯、气相生长碳纤维、炭黑中的任一种；上述无机添加剂是二氧化硅；上述有机溶剂是丙酮、N，N‑二甲基甲酰胺、N，N‑二甲基乙酰胺、三氯甲烷中的任一种，或是其任二种的混合物，或是其任三种的混合物；上述石墨或是天然石墨，或是人造石墨。