[发明专利]一种通过磁致效应提高锂电池负极电极倍率性能的方法

摘要

本发明提出一种通过磁致效应提高锂电池负极电极倍率性能的方法，采用一维纳米负极材料负载铁磁流体与铁氧体材料，在磁场下形成定向结构，与铜集流体垂直结合，形成三维密集阵列结构的负极电极，本发明克服了传统锂电池负极材料在锂离子脱嵌过程中由于负极的各向异性生长引起的内阻过大，锂离子嵌入困难的问题，通过铁氧体材料和铁磁流体与负极通过范德华力结合，在磁场作用下使负极材料具有取向性的垂直结合在铜集流体表面，形成三维密集阵列，使材料的活性点位暴露更加充分，形成锂离子传输通道，有效提高锂离子在负极材料中的脱嵌和迁移能力，提高了电池的倍率性能，达到了通过控制负极结构而非成分达到提高负极材料电性能的目的。

主权项

1.一种通过磁致效应提高锂电池负极电极倍率性能的方法，其特征在于，采用一维纳米负极材料负载铁磁流体与铁氧体材料，在磁场下形成定向结构，与铜集流体垂直结合，形成三维密集阵列结构的负极材料，具体制备流程如下：（1）将一维纳米负极材料、粘结剂、分散剂和溶剂混合，高速搅拌5‑20分钟后，得到分散均匀的悬浊液，其中一维纳米负极材料、粘结剂、分散剂和溶剂的质量比例为1：2‑5：0.1‑0.8：30‑50；（2）向悬浊液中加入少量铁氧体材料，放置于钕磁体上方进行超声处理，得到铁氧体分散液；（3）将少量铁磁流体加入所述铁氧体分散液中，继续超声搅拌处理2小时，直至所述磁流体完全吸附于所述一维纳米负极材料上，将底层悬浊液经过过滤冲洗，得到磁性负极浆料；（4）将所述磁性负极浆料倒入底部铺设铜集流体的塑料模具中，使用润滑脂密封后，干燥处理，最后将塑料模具去除，获得具有三维密集阵列结构的负极电极。