CN106784670A - 一种锂离子电池负极材料的制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池负极材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106784670A
CN106784670A CN201611162692.5A CN201611162692A CN106784670A CN 106784670 A CN106784670 A CN 106784670A CN 201611162692 A CN201611162692 A CN 201611162692A CN 106784670 A CN106784670 A CN 106784670A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion battery
lithium ion
hour
battery negative
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611162692.5A
Other languages
English (en)
Inventor
罗年生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengyang Xinsheng New Energy Co Ltd
Original Assignee
Hengyang Xinsheng New Energy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengyang Xinsheng New Energy Co Ltd filed Critical Hengyang Xinsheng New Energy Co Ltd
Priority to CN201611162692.5A priority Critical patent/CN106784670A/zh
Publication of CN106784670A publication Critical patent/CN106784670A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1～3小时，再加入导电剂，继续搅拌1～3小时后再加入造孔剂继续搅拌1～3小时，之后加入钛酸锂，搅拌1～3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1～3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45～85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种，具有高容量，高倍率性能，且结构稳定，不易与电解液发生反应，不发生团聚，从而最终能使锂离子电池具有较高的耐久性和循环稳定性。

Description

一种锂离子电池负极材料的制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，更具体的说，是一种锂离子电池负极材料的制备方法。
背景技术
锂离子电池电极制备的传统工艺是将电极材料与粘结剂、导电剂混合，制浆、搅拌并涂覆在铜片或铝箔上。电极制备工艺比较复杂，且电极材料与粘结剂、导电剂以及制浆所需溶剂的兼容性对电极均匀性会产生重要的影响。另外，电极制备过程中所引入的粘结剂本身没有储锂活性，而导电剂多为无定型碳材料，理论容量也较低，这将导致电极整体较大的容量损失。因此，发展一种无需导电剂和粘结剂的电极制备方法具有十分重要的意义。Li3VO4作为一种新型多元负极材料，相比于商业化应用的石墨类负极材料而言具有更高理论比容量；相比于Li4Ti5O12负极材料而言具有更低的充、放电电压，并且和商用正极材料匹配良好，在锂离子电池中应用前景广阔。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法，以解决上述背景技术中的问题。
本发明的方案是：
一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1～3小时，再加入导电剂，继续搅拌1～3小时后再加入造孔剂继续搅拌1～3小时，之后加入钛酸锂，搅拌1～3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1～3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45～85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
作为优选的技术方案，所述搅拌时的温度为20～50℃，搅拌速度为2000～4500r/min。
作为优选的技术方案，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
作为优选的技术方案，所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
作为优选的技术方案，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
作为优选的技术方案，所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
本发明的有益效果：
具有高容量，高倍率性能，且结构稳定，不易与电解液发生反应，不发生团聚，从而最终能使锂离子电池具有较高的耐久性和循环稳定性。
由于采用了上述技术方案，一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1～3小时，再加入导电剂，继续搅拌1～3小时后再加入造孔剂继续搅拌1～3小时，之后加入钛酸锂，搅拌1～3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1～3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45～85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种；具有高容量，高倍率性能，且结构稳定，不易与电解液发生反应，不发生团聚，从而最终能使锂离子电池具有较高的耐久性和循环稳定性。
具体实施方式
为了弥补以上不足，本发明提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法种锂离子电池负极材料的制备方法，以解决上述背景技术中的问题。
一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1～3小时，再加入导电剂，继续搅拌1～3小时后再加入造孔剂继续搅拌1～3小时，之后加入钛酸锂，搅拌1～3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1～3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45～85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
所述搅拌时的温度为20～50℃，搅拌速度为2000～4500r/min。
所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例一：
一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌2小时，再加入导电剂，继续搅拌2小时后再加入造孔剂继续搅拌2小时，之后加入钛酸锂，搅拌2小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌2小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的65％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
所述搅拌时的温度为40℃，搅拌速度为3000r/min。
所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
实施例二：
一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1小时，再加入导电剂，继续搅拌1小时后再加入造孔剂继续搅拌1小时，之后加入钛酸锂，搅拌1小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
所述搅拌时的温度为20℃，搅拌速度为2000r/min。
所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
实施例三：
一种锂离子电池负极材料的制备方法，将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌3小时，再加入导电剂，继续搅拌3小时后再加入造孔剂继续搅拌3小时，之后加入钛酸锂，搅拌3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
所述搅拌时的温度为50℃，搅拌速度为4500r/min。
所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
本发明各实施例电极材料制备的电极性能参数如下表：
由上表可见，使采用该锂离子电池负极材料制得的电极具有高容量，高倍率性能，并且具有较高的耐久性和循环稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (6)

1.一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：将粘结剂加入到有机溶剂中，在真空搅拌机中搅拌1～3小时，再加入导电剂，继续搅拌1～3小时后再加入造孔剂继续搅拌1～3小时，之后加入钛酸锂，搅拌1～3小时，最后加入过渡金属硫化物，搅拌1～3小时，得到均匀分散的浆料，即得锂离子电池负极材料；所述钛酸锂占所述负极活性材料总质量的45～85％，所述过渡金属硫化物为NiS、FeS、TiS2和Co9S8中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述搅拌时的温度为20～50℃，搅拌速度为2000～4500r/min。
3.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或环氧树脂。
4.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述导电剂为石墨、炭黑或碳纤维。
5.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-2-甲基吡咯烷酮、丙酮、四氢呋喃和甲醇中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种锂离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中的至少一种。
CN201611162692.5A 2016-12-15 2016-12-15 一种锂离子电池负极材料的制备方法 Pending CN106784670A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611162692.5A CN106784670A (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种锂离子电池负极材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611162692.5A CN106784670A (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种锂离子电池负极材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106784670A true CN106784670A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58891637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611162692.5A Pending CN106784670A (zh) 2016-12-15 2016-12-15 一种锂离子电池负极材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106784670A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494353A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 河北银隆新能源有限公司 一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法
CN110931726A (zh) * 2019-10-25 2020-03-27 惠州锂威新能源科技有限公司 一种钛酸锂负极复合材料及其制备方法、锂离子电池

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101179122A (zh) * 2007-11-21 2008-05-14 万向集团公司 一种聚合物电池阴阳极膜
CN101894940A (zh) * 2010-08-03 2010-11-24 哈尔滨工业大学 用于锂离子电池的多孔硅基负极及其制备方法
CN103682295A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 华为技术有限公司 一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池
CN104157827A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 深圳华粤宝电池有限公司 锂离子电池负极片及其制备方法
CN104701555A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极及其制备方法
CN104813508A (zh) * 2012-05-23 2015-07-29 罗伯特·博世有限公司 用于制造电化学储能器的电极的方法以及电极

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101179122A (zh) * 2007-11-21 2008-05-14 万向集团公司 一种聚合物电池阴阳极膜
CN101894940A (zh) * 2010-08-03 2010-11-24 哈尔滨工业大学 用于锂离子电池的多孔硅基负极及其制备方法
CN104813508A (zh) * 2012-05-23 2015-07-29 罗伯特·博世有限公司 用于制造电化学储能器的电极的方法以及电极
CN103682295A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 华为技术有限公司 一种锂离子电池负极材料及其制备方法、锂离子电池负极片和锂离子电池
CN104157827A (zh) * 2013-05-14 2014-11-19 深圳华粤宝电池有限公司 锂离子电池负极片及其制备方法
CN104701555A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 济宁利特纳米技术有限责任公司 一种基于石墨烯的锌空气电池空气电极及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494353A (zh) * 2017-09-13 2019-03-19 河北银隆新能源有限公司 一种钛酸锂电池的负极浆料制备方法
CN110931726A (zh) * 2019-10-25 2020-03-27 惠州锂威新能源科技有限公司 一种钛酸锂负极复合材料及其制备方法、锂离子电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102522530B (zh) 一种稀土锂硫电池用纳米硫复合正极材料及其制备方法
CN102185126B (zh) 微米纳米级电极材料的分散方法
WO2021232683A1 (zh) 无钴体系、正极浆料及其匀浆方法和应用
CN108923025B (zh) 一种高效的锂离子电池浆料的制备工艺
CN110534800A (zh) 一种低成本批量化制备有机-无机复合固态电解质的方法
CN102983306A (zh) 一种锂离子电池负极浆料的制备方法
CN105552359A (zh) 锂电池正极浆料的制备方法
CN112968165A (zh) 一种改性钠离子正极材料、改性钠离子电极及制备方法
CN107744767A (zh) 一种锂离子电池正极浆料分散方法
CN107959077A (zh) 一种石墨负极的回收再生方法
CN105336918A (zh) 一种锂离子电池高镍系正极材料浆料的制备方法
CN106025268A (zh) 锂电池水系正极浆料及其制备方法
CN109659552A (zh) 一种锂离子电池负极浆料及其制备方法
CN105406081A (zh) 一种锂离子电池正极浆料的制备方法
CN108400287A (zh) 采用振动-机械搅拌联用制备锂离子电池电极浆料的方法
CN106207183A (zh) 一种粘结剂、其制备方法及应用
CN109411114A (zh) 一种适用于锂离子电池生产的超级导电膏及其制备方法
CN106784670A (zh) 一种锂离子电池负极材料的制备方法
CN107978749A (zh) 一种锂离子电池正极材料浆料及其制备方法
CN104993142B (zh) 磺化石墨烯类锂电池正极添加剂及其应用
CN100590913C (zh) 摩托车用铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法
CN107134563A (zh) 钠离子电池正极片及其制备方法
CN102569733A (zh) 锂离子电池浆料的制备方法、电池浆料和锂离子电池
CN108735996A (zh) 一类大颗粒钠离子电池正极材料和提高材料颗粒尺寸的方法
CN106684340A (zh) 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication