CN107658449A - 一种锂电池电极材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种锂电池电极材料的制备方法属于电池领域。称量28mg的金属有机骨架材料MOF5粉末以及8mg乙炔黑加入玛瑙研钵中，研磨混匀后再加入80mg溶有PVDF粘结剂的N‑甲基吡咯烷酮溶液，N‑甲基吡咯烷酮溶液中PVDF的质量分数为5％，继续研磨，然后涂于铜箔上制备得到锂电池电极片。将得到锂电池电极片组装电池，然后经过N次充放电循环后得到电极材料，所述的N大于或者等于100。实验证实，该电极材料具有良好的充放电性能，同时由于金属有机骨架材料MOF5制备工艺简单，因此该材料用作锂电池电极材料具有良好的应用前景。

Description

一种锂电池电极材料的制备方法
技术领域
本发明属于锂电池技术领域，具体地涉及一种锂电池电极材料，包含金 属骨架有机材料及其在充放电过程中产生的电极材料在锂电池中的应用。
背景技术
锂离子电池由于其放电电压高，循环寿命长等优点被广泛用于移动设 备，但是随着移动设备的飞速发展，人类对电池的要求也越来越高，因此对 锂离子电池的相关研究仍在继续。金属骨架有机材料由于其具有独特多孔纳 米结构被用作电极材料，本发明提供的电极材料是在金属骨架有机材料作为 电极材料进行充放电过程中形成的，电化学性能良好，是一种很有潜力的锂 电池电极材料。
发明内容
本发明人经过大量实验探索研究后发现：选用金属有机骨架材料MOF5 作为锂电池的电极材料时，电池经过多次充放电循环以后会生成一种电化学 性能良好的电极材料。
一种锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称量28mg的金属有机骨架材料MOF5粉末以及8mg乙炔黑加入玛瑙研 钵中，研磨混匀后再加入80mg溶有PVDF粘结剂的N-甲基吡咯烷酮溶液， N-甲基吡咯烷酮溶液中PVDF的质量分数为5％，继续研磨，然后涂于铜箔 上制备得到锂电池电极片。
进一步，将得到锂电池电极片在氩气手套箱中组装电池，采用金属锂为 对电极，玻璃纤维为隔膜；然后经过N次充放电循环后得到电极材料，所述 的N大于或者等于100。
3.应用上述方法得到的材料。
本发明的有益效果是：
1、根据目前锂电池电极材料开发的状况分析，锂电池电极材料的开发 惯性的局限在无机材料领域，本发明开发的电极材料是由金属骨架有机电极 材料在多次充放电以后形成的，源于有机电极材料，拓宽了锂电池电极材料 开发的研究领域和研究方向。
2、本发明开发的电极材料具有良好的电化学性能，在循环200圈以后 其放电容量可达到577mAh/g。
附图说明：
图1为所述电极材料前驱体金属骨架有机材料的XRD图；
图2为所述电极材料及其前驱体电极材料金属骨架有机材料的恒流充放 电性能图；
图3为所述电极材料及其前驱体电极材料金属骨架有机材料的循环性能 图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的 实施方式不限于此。
称量28mg的金属有机骨架材料MOF5粉末，8mg乙炔黑加入玛瑙研钵 中，研磨10分钟，再加入溶有PVDF粘结剂的N-甲基吡咯烷酮溶液80mg (溶液中PVDF的质量分数为5％)，继续研磨10分钟，然后涂于铜箔上制 备锂电池电极片。将制备的电极片在氩气手套箱(MIKROUNA Universal 2440 ∣750，水、氧含量小于1ppm)中组装电池，采用金属锂为对电极，玻璃纤 维为隔膜。电池使用的电解液溶质是LiPF6，溶剂为(EC/PC 1:1(W/W))，溶 液浓度为1mol/L。将制备的扣式电池采用深圳市新威尔多电子设备有限公司 的新威NEWARE电池检测设备(CT-3008W)来进行充放电测试。当电压范围 为0.002-3V电流密度为100mA/g时，首次放电比容量为1729mAh/g，第2 次和第30次分别为324mAh/g和304mAh/g，但是第200次放电比容量达到 577mAh/g，整个充放电过程的放电比容量呈现先下降后上升的状态。

Claims (3)

1.一种锂电池电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称量28mg的金属有机骨架材料MOF5粉末以及8mg乙炔黑加入玛瑙研钵中，研磨混匀后再加入80mg溶有PVDF粘结剂的N-甲基吡咯烷酮溶液，N-甲基吡咯烷酮溶液中PVDF的质量分数为5％，继续研磨，然后涂于铜箔上制备得到锂电池电极片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将得到锂电池电极片在氩气手套箱中组装电池，采用金属锂为对电极，玻璃纤维为隔膜；然后经过N次充放电循环后得到电极材料，所述的N大于或者等于100。
3.应用如权利要求1或2所述的方法得到的材料。
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