[发明专利]一种基于原位生长氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料的锂离子电池负极的制备方法

摘要

本发明提供一种基于原位生长氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料的锂离子电池负极的制备方法，包括铜箔的预处理，并使用铜箔胶带对铜箔的一面进行覆盖；然后在铜箔上单面长氧化铜/钴酸镍纳米线，得到氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料；将原位生长氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料片用剪刀剪掉铜箔胶带和铜箔粘连的部分；将单面长钴酸镍纳米线铜箔剪裁，得到氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料锂离子电池负极片，通过组装得到纽扣电池并对其进行测试，本发明通过将铜箔的一面灵活可卸除覆盖，只在铜箔一面上原位生长钴酸镍纳米线，解决了集流体与电池壳之间的电子传导的问题；通过形成微量的氧化铜，提高锂离子电池负极的性能；进一步提高了比容量和倍率性能。

主权项

1.一种基于原位生长氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、铜箔预处理，将铜箔剪裁为和水热反应釜内衬直径大小相当的圆，用盐酸溶液进行刻蚀，以除掉铜箔表面上的氧化物成分，同时使铜箔表面粗糙化，然后用去离子水和乙醇清洗干净铜箔上的盐酸溶液，然后在温度为60℃的条件下真空干燥8h；S2)、使用铜箔胶带对铜箔的其中一面进行覆盖，将铜箔胶带剪裁成与步骤S1)中的铜箔一样大小，用剪刀将铜箔胶带可粘面的白纸外圈0.3厘米左右的剪掉，中间的白纸留下，以使步骤S1)中的铜箔不至于完全粘在铜箔胶带上，然后用乙醇将铜箔擦干净；S3)、在铜箔上单面长氧化铜/钴酸镍纳米线，将摩尔比为1：2：10～100：1.5的可溶性镍盐、可溶性钴盐、尿素、十六烷基三甲基溴化铵分散于去离子水中搅拌0.5～2h备用，将步骤S2)中覆盖好的铜箔放入水热釜内衬中，铜箔胶带朝下，倒入备用溶液，100℃～180℃反应5～10h，待冷却到室温后，将铜箔取出，用去离子水和乙醇各清洗3遍；S4)、将步骤S3)中的铜箔在温度为60℃的条件下干燥8～24h后移至马弗炉，然后将马弗炉升温至300℃，并继续煅烧2h～6h，升温速度1℃/min～3℃/min，得到氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料；S5)、制备氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料锂离子电池负极片，将步骤S4)中得到的原位生长氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料片用剪刀剪掉铜箔胶带和铜箔粘连的部分，从而得到单面长钴酸镍纳米线铜箔；将单面长钴酸镍纳米线铜箔剪裁成12mm的圆片，得到氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料锂离子电池负极片；S6)、组装纽扣电池，以氧化铜/钴酸镍纳米线复合材料锂离子电池负极片做工作电极，金属锂片作为参比电极和对电极，放入隔膜将工作电极和参比电极隔开，滴入电解液，用垫片和弹片使电池能够压得更紧密，组装得到纽扣电池，并对组装好的电池进行电化学测试。