[发明专利]一种锂电池用碳纳米管表面可控接枝聚苯胺及镍钴锰酸锂电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种锂电池用碳纳米管表面可控接枝聚苯胺及镍钴锰酸锂电极材料的制备方法，包括如下步骤1）碳纳米管表面可控接枝聚苯胺改性材料PANI‑g‑CNTs的制备；2）按镍钴锰酸锂NCM与碳纳米管表面可控接枝聚苯胺改性材料的质量比为1000.5~1005混合物在丙酮溶液进行搅拌、超声处理并烘干；3）将烘干处理过混合物在氮气气氛条件下进行再活化处理；4）将经活化处理的混合物与聚偏氟乙烯、KS‑6按不同比例于N‑甲基吡咯烷酮溶剂中混合、烘烤干燥得到碳纳米管表面可控接枝聚苯胺及镍钴锰酸锂电极材料PANI‑g‑CNTs/NCM。本发明制备方法具有原材料成本低廉、环保、制备条件温和，易于实现规模化生产的优点，通过该方法制备的锂电极材料具有倍率性能高、循环寿命长的特点。

主权项

一种锂电池用碳纳米管表面可控接枝聚苯胺及镍钴锰酸锂电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）碳纳米管表面可控接枝聚苯胺改性材料的制备：a、将一定质量碳纳米管CNTs溶于硫酸和硝酸的混合酸中；待充分反应后将混合物通过水洗至中性、干燥制得表面羧基化修饰碳纳米管产物；b、将表面羧基化碳纳米管溶于二氯亚砜溶液中，待充分反应后蒸发去除二氯亚砜，制得表面酰氯化修饰碳纳米管产物；c、将表面酰氯化修饰碳纳米管溶于甲苯溶液中并加入一定含量乙二胺，待充分反应后，通过去离子水清洗、干燥制得表面氨基化修饰碳纳米管中间产物；d、将表面氨基化修饰碳纳米管中间产物与苯胺按一定比例加入盐酸溶液中，再缓慢滴加浓度为0.05 mol/L过硫酸铵反应一段时间，最后通过过滤、水和丙酮的混合溶液清洗、干燥制得碳纳米管表面可控接枝聚苯胺改性材料PANI‑g‑CNTs；2）按质量比为100 : 0.5 ~100 : 5的镍钴锰酸锂NCM与碳纳米管表面可控接枝聚苯胺改性材料混合，将该混合物加入丙酮和醇的混合溶液进行搅拌、超声处理并烘干；3）将烘干处理过的镍钴锰酸锂与碳纳米管表面可控接枝聚苯胺混合物在氮气气氛条件下进行热活化处理；4）热活化处理结束后，降至室温得初产物，将其与聚偏氟乙烯粘结剂、KS‑6导电剂按90~96：1~5：0.5~5的比例于N‑甲基吡咯烷酮溶剂中混合、烘烤干燥得到碳纳米管表面可控接枝聚苯胺及镍钴锰酸锂电极材料PANI‑g‑CNTs/NCM。