CN108390095A - 一种锂电池材料及其制备方法 - Google Patents

一种锂电池材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108390095A
CN108390095A CN201810159301.7A CN201810159301A CN108390095A CN 108390095 A CN108390095 A CN 108390095A CN 201810159301 A CN201810159301 A CN 201810159301A CN 108390095 A CN108390095 A CN 108390095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
flat sheet
lithium battery
conductive black
nanometer
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
CN201810159301.7A
Other languages
English (en)
Inventor
郭宝会
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.)
SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Weinan Normal University
Original Assignee
SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Weinan Normal University
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 SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd, Weinan Normal University filed Critical SANMENXIA SUDA TRANSPORTATION ENERGY SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201810159301.7A priority Critical patent/CN108390095A/zh
Publication of CN108390095A publication Critical patent/CN108390095A/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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • 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
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本发明公开了一种锂电池材料及其制备方法，该材料由以下重量份的原料制备所得：纳米硅气凝胶30‑40份、石墨烯平直片40‑60份、导电炭黑10‑20份、钛酸锂粉末10‑15份、弹性硅丙乳液1‑3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5‑9份。本发明采用纳米硅气凝胶，复合后大幅度提高金属颗粒与石墨烯平直片之间的间隙、易于锂离子在间隙中迁移穿梭，过程中的嵌入与脱出，大大提高锂离子的充放电比容量，同时所得的材料具有优良的韧性、耐腐蚀性和导电性能。

Description

一种锂电池材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种锂电池材料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池作为新一代绿色高能可充电电池，具有电压高、能量密度大、自放电小、循环性能好的特点，占据很多用电器的主导地位。有的小型电动工具需高倍率充放电使用，日使用频率较高，循环使用可达10多次，如果用电器使用寿命要求达到一年，电池循环寿命必须达到3000次左右，虽然锂离子电池循环寿命性能较好，如果负极粘接强度达不到要求，则随着循环次数的增加，涂层剥离程度加重，从而使电池内阻不断增大，循环容量加剧下降。传统工艺为了降低电池内阻，装配过程中负极片与电池壳体接触的部分一般没有活性物质，使铜箔集流体与电池壳内壁直接接触，当电池在充电过程中，负极电位降低，电解液必然在铜箔集流体的裸露表面发生还原反应产生气体，电池发生气胀，使正负极和隔膜发生分离并影响电池寿命。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种锂电池材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种锂电池材料，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶30-40份、石墨烯平直片40-60份、导电炭黑10-20份、钛酸锂粉末10-15份、弹性硅丙乳液1-3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5-9份。
优选地，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶30份、石墨烯平直片40份、导电炭黑10份、钛酸锂粉末10份、弹性硅丙乳液1份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5份。
优选地，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶40份、石墨烯平直片60份、导电炭黑20份、钛酸锂粉末15份、弹性硅丙乳液3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液9份。
优选地，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶35份、石墨烯平直片50份、导电炭黑15份、钛酸锂粉末12.5份、弹性硅丙乳液2份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液7份。
本发明还提供了一种锂电池材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按上述的配方称取各组分；
S2、将称取的石墨烯平直片、导电炭黑、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液、钛酸锂粉末、弹性硅丙乳液在中速混合器中混合20min后，投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，研磨，得混合粉剂；
S3、将所得的混合粉剂置于高剪切乳化剂乳化均匀后，转移置高压均质机内，加入称取的纳米硅气凝胶，匀质处理30min后，干燥，即得。
优选地，所述导电炭黑为具链状结构的导电炭黑。
优选地，所述石墨烯平直片为非氧化石墨烯平直片，石墨烯平直片的厚度为0.47-4.33nm，平均长度为100-2000nm。
本发明具有以下有益效果：
采用纳米硅气凝胶，复合后大幅度提高金属颗粒与石墨烯平直片之间的间隙、易于锂离子在间隙中迁移穿梭，过程中的嵌入与脱出，大大提高锂离子的充放电比容量，同时所得的材料具有优良的韧性、耐腐蚀性和导电性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例中，所述导电炭黑为具链状结构的导电炭黑。所述石墨烯平直片为非氧化石墨烯平直片，石墨烯平直片的厚度为0.47-4.33nm，平均长度为100-2000nm。
实施例1
一种锂电池材料，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶30份、石墨烯平直片40份、导电炭黑10份、钛酸锂粉末10份、弹性硅丙乳液1份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5份。
实施例2
一种锂电池材料，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶40份、石墨烯平直片60份、导电炭黑20份、钛酸锂粉末15份、弹性硅丙乳液3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液9份。
实施例3
一种锂电池材料，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶35份、石墨烯平直片50份、导电炭黑15份、钛酸锂粉末12.5份、弹性硅丙乳液2份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液7份。
本发明实施例还提供了上述锂电池材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按实施例1-实施例3所述的配方称取各组分；
S2、将称取的石墨烯平直片、导电炭黑、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液、钛酸锂粉末、弹性硅丙乳液在中速混合器中混合20min后，投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，研磨，得混合粉剂；
S3、将所得的混合粉剂置于高剪切乳化剂乳化均匀后，转移置高压均质机内，加入称取的纳米硅气凝胶，匀质处理30min后，干燥，即得。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种锂电池材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶30-40份、石墨烯平直片40-60份、导电炭黑10-20份、钛酸锂粉末10-15份、弹性硅丙乳液1-3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5-9份。
2.如权利要求1所述的一种锂电池材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶30份、石墨烯平直片40份、导电炭黑10份、钛酸锂粉末10份、弹性硅丙乳液1份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液5份。
3.如权利要求1所述的一种锂电池材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶40份、石墨烯平直片60份、导电炭黑20份、钛酸锂粉末15份、弹性硅丙乳液3份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液9份。
4.如权利要求1所述的一种锂电池材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备所得：
纳米硅气凝胶35份、石墨烯平直片50份、导电炭黑15份、钛酸锂粉末12.5份、弹性硅丙乳液2份、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液7份。
5.一种锂电池材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按权利要求1-4任一项所述的配方称取各组分；
S2、将称取的石墨烯平直片、导电炭黑、全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液、钛酸锂粉末、弹性硅丙乳液在中速混合器中混合20min后，投置于双螺杆挤出机中，经过熔融挤出，研磨，得混合粉剂；
S3、将所得的混合粉剂置于高剪切乳化剂乳化均匀后，转移置高压均质机内，加入称取的纳米硅气凝胶，匀质处理30min后，干燥，即得。
6.如权利要求1所述的一种锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述导电炭黑为具链状结构的导电炭黑。
7.如权利要求1所述的一种锂电池材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯平直片为非氧化石墨烯平直片，石墨烯平直片的厚度为0.47-4.33nm，平均长度为100-2000nm。
CN201810159301.7A 2018-02-11 2018-02-11 一种锂电池材料及其制备方法 Pending CN108390095A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810159301.7A CN108390095A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种锂电池材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810159301.7A CN108390095A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种锂电池材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108390095A true CN108390095A (zh) 2018-08-10

Family

ID=63068576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810159301.7A Pending CN108390095A (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种锂电池材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108390095A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112531172A (zh) * 2020-12-24 2021-03-19 重庆工程职业技术学院 一种锂电池负极材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157753A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 贵州航天电源科技有限公司 快充高功率卷绕柱式锂离子电池
CN105024044A (zh) * 2015-08-25 2015-11-04 田东 一种高容量硅粉掺杂锂电池负极浆料的制备方法
CN105514379A (zh) * 2015-12-19 2016-04-20 台州市金博超导纳米材料科技有限公司 球状纳米硅石墨烯复合制备锂电池负极材料及制备方法
CN106915765A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 延安大学 一种二氧化锡纳米材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102157753A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 贵州航天电源科技有限公司 快充高功率卷绕柱式锂离子电池
CN105024044A (zh) * 2015-08-25 2015-11-04 田东 一种高容量硅粉掺杂锂电池负极浆料的制备方法
CN105514379A (zh) * 2015-12-19 2016-04-20 台州市金博超导纳米材料科技有限公司 球状纳米硅石墨烯复合制备锂电池负极材料及制备方法
CN106915765A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 延安大学 一种二氧化锡纳米材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112531172A (zh) * 2020-12-24 2021-03-19 重庆工程职业技术学院 一种锂电池负极材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11050052B2 (en) Lithium ion battery and negative electrode material thereof
JP2011181260A (ja) 全固体リチウム二次電池用正極及びその製造方法
CN101937994A (zh) 锂离子电池的石墨烯/铝复合负极材料及其制备方法
CN108598371A (zh) 一种柔性固态锂离子电池用复合负极片及其制备方法以及在固态锂离子电池中的应用
WO2017032155A1 (zh) 一种锂电池钛酸锂负极浆料的制备方法
KR20160109604A (ko) 습식-건식 혼합 공정을 통한 전고체 전지의 제조방법
CN102274965B (zh) 利用电聚合聚苯胺改善储氢合金粉末电化学性能的方法
CN111916748A (zh) 一种球形纳米石墨烯导电浆
CN108232120B (zh) 一种固态锂电池的合成及一种石墨复合负极片和磷酸铁锂复合正极片的制备方法
CN106058246A (zh) 铅酸蓄电池正极铅膏配方
WO2017206307A1 (zh) 石墨烯作为导电剂用于锂离子电池正极浆料的方法
CN105870401A (zh) 石墨烯作为导电剂用于锂离子电池负极浆料的方法
CN108390095A (zh) 一种锂电池材料及其制备方法
CN101630734B (zh) 一种用改性锂离子电池负极材料制备电极片的方法
CN103633313B (zh) 一种氟化石墨与锰酸锂复合材料的制备方法及作为正极材料制备锂离子电池
JP2016171075A (ja) 二次電池並びに充電装置及び放電装置
CN111725498B (zh) 一种锂离子电池三元材料ncm正极浆料的制备方法
CN103928684A (zh) 改性锂离子电池石墨负极材料及其制备方法
CN106848234A (zh) 一种电池负极材料
CN110416491A (zh) 一种石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极及其制备方法
JP2009224188A (ja) リチウムイオン二次電池およびその正極板の製造方法
JP2010086738A (ja) 非水電解液電池
CN109638250A (zh) 一种可快速充电的锂离子电池负极片
CN104269549A (zh) 一种锰酸锂电池
CN108110224A (zh) 一种锂离子电池氧化锰锂复合正极的制备方法

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: 20180810

RJ01 Rejection of invention patent application after publication