CN109860554B - 一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，属于新能源材料技术领域。本发明先将预处理氧化石墨烯分散液、三聚氰胺溶液和改性明胶分散液反应制得干凝胶，并将干凝胶粉碎过筛，得凝胶碎料，随后将凝胶碎料和硅酸酯稀释液、三甲基铝以及油酸加热回流反应，制得一次负载凝胶碎料，再将其与银氨溶液混合反应，随后用水合肼还原，制得还原料，最终控制不同升温速率和加工温度，使还原料高温反应，制得产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。本发明所得产品在使用过程中结构稳定，有效避免体积膨胀引起的性能下降，使产品的使用寿命、使用安全性以及循环稳定型得到有效提升，对新能源领域的发展形成推动作用。

Description

一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法

技术领域

本发明公开了一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，属于新能源材料技术领域。

背景技术

锂离子电池一般由四大部分组成：正极、负极、电解液和隔膜。其中，隔膜把电池正负极分隔开，防止正负极直接接触而短路。同时，隔膜还具有通过电解质离子的作用。聚烯径是最常用的隔膜材料，目前商品化锂电池隔膜材料主要采用聚乙稀、聚丙稀微孔膜。电解液是锂电池中离子传输的载体。一般由有机溶剂和锂盐组成。其中常用的锂盐为LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄等，常用有机溶剂为碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等一种或几种有机溶剂的混合物。

由于几次剧烈的电池安全事故，金属锂片作为负极材料很快被清除出市场。这一问题普遍出现在金属锂片电池反应过程中，有机电解质盐溶解，反应产生不均一的碳酸烧基酷纯化薄膜附在负极表面。这层薄膜只可以透过锂离子，但是，它不能阻止电极与电解质盐的进一步反应分解。因此，经过多次电池充放电循环，分解产生的沉积物累积在金属锂片上，导致了金属锂片树枝晶的生长。对金属锂片和硅反应的电化学研究高温下的锂片硫化物，发现在400-500℃的高温下，金属锂和硅合金化形成不同锂硅合金。硅的对锂电位约为0.2V电压平台略高于石墨，在充放电过程中，不易形成锂枝晶，故其安全性能优于石墨。同时其高的比容量也使得其能量密度较高，被认为是锂离子电池负极材料很有希望的替代品。

硅也存在一些问题，如在合金化过程中产生巨大的体积效应较低的电导率；与常规电解液的不相容性等。造成锂硅电池容量衰减迅速的原因是：在硅单质嵌锂进行合金化过程中，随着嵌锂量的不断增大，硅基体体积不断膨胀直至最终形成锂硅合金。接着，在脱锂的过程中，硅基体体积不断收缩。膨胀收缩的模式重复运作，导致电极的分解和破裂，使得电极失去和活性物质之间的连接，最终造成锂电池容量的不可逆损失和循环过程中的大量衰减。

制备硅纳米线生长直接在集流体，经过几次的充电和放电周期，拆开电池，发现纳米线电极材料没有碎片或粉成小颗粒。纳米线的直径和长度的位置不被破坏且容易释放机械应力在结构上和集流体上，电子可以有效的通过从集流体到纳米线，沿着长度方向和纳米线上流动，显示出短的嵌锂距离。与此同时，纳米阵列之间渗透出的电解液也缩短了锂离子扩散的路径。用Al₂O₃为基底，通过硅前驱体的分解还原制备出硅纳米管。硅纳米管锂离子脱嵌入时，轴向变异相对较小，管状形态适合调节大量的体积变化，提高稳定性和可逆容量能力，有巨大的潜在优势。用溶剂热方法制备得到了硅纳米空心球，研究其作为锂离子电池负极的电化学性能。实验结果显示，硅纳米空心球形貌均匀，首次放电容量为3952mAh·g^-1，大电流密度下循环多次，仍然保持高的可逆容量。这个空心结构纳米晶体硅有效缓冲体积变化同时，活动也增加了锂离子反应，缩短锂离子的扩散路径，使它有一个高容量和良好的性能。

自从提出活性非活性复合材料的概念，大量针对硅材料嵌入其他基体形成复合材料来取代石墨为锂电池负极材料的研究进而广泛开展。对活性和非活性材料都分为作为主体基质材料硅材料均匀分散嵌入其中形成的复合材料进行了研宄。这两种情况下，活性或非活性基质被用于抑制硅基负极材料的体积膨胀和结构变化。即相当于“缓冲骨架”来补偿材料的膨胀，使材料保持良好的导电性能。选择基体材料的一般原则是基体材料要有优良的机械力学性能和良好的传导性能以进行正负电极之间锂离子的传递。在众多不同的基底材料中，硅碳复合材料体系被认为是现在最有希望最被广泛研究的用于锂离子电池负极的材料。现在作为Si/C复合材料的碳材料包括石墨、无定形碳、中间相碳微球、石墨稀、碳纳米管。Si/C复合材料含有刚性硅团簇的层次结构和不规则的颗粒相使其形成内部锂离子快速通道。粒子本身的多孔硅可以调整脱嵌锂过程中发生的体积变化，在循环过程中，保持良好的稳定性。

传统硅质负极在使用过程中容易发生体积膨胀引起安全性和循环稳定性下降，而采用硅质原料和炭质原料复合，可以一定程度上解决该技术问题，但由于硅质原料和炭质原料仅仅是物理混合，两者之间并未形成化学键合，导致两者在使用过程中还是会发生分离，引起性能下降，而碳化硅实现了两者的有机结合，但是碳化硅作为负极还存在结构难以控制，倍率性能不高的缺陷，为获取更高综合性能的提升，使其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统硅质负极在使用过程中容易发生体积膨胀引起安全性和循环稳定性下降，而采用硅质原料和炭质原料复合，可以一定程度上解决该技术问题，但由于硅质原料和炭质原料仅仅是物理混合，两者之间并未形成化学键合，导致两者在使用过程中还是会发生分离，引起性能下降，而碳化硅实现了两者的有机结合，但是碳化硅作为负极还存在结构难以控制，倍率性能不高的缺陷，提供了一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，具体制备方法为：

（1）按重量份数计，依次取80～100份预处理氧化石墨烯分散液，10～20份三聚氰胺溶液，20～30份改性明胶分散液，混合得反应液，加热搅拌反应后，静置冷藏，再经过滤，洗涤和干燥，得干凝胶；

（2）将所得干凝胶粉碎，过20目筛，得凝胶碎料；

（3）按重量份数计，依次取40～50份凝胶碎料，50～80份硅酸酯稀释液，3～5份三甲基铝，8～10份油酸，加热回流反应后，过滤，洗涤和干燥，得一次负载凝胶碎料；

（4）将一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：8～1：10混合反应后，过滤，洗涤，再用水合肼还原，得还原料；

（5）将所得还原料于惰性气体保护状态下缓慢升温，保温反应后，进一步快速升温，保温反应后，冷却，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

步骤（1）所述预处理氧化石墨烯分散液的预处理过程为：按重量份数计，依次取3～5份氧化石墨烯，100～120份水，0.8～1.2份聚苯乙烯磺酸钠，超声分散后，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和水按质量比为1：8～1：10超声分散，得预处理氧化石墨烯分散液。

步骤（1）所述改性明胶分散液的改性过程为：将明胶和去离子水按质量比为1：8～1：10搅拌混合后，于室温条件下静置溶胀，待溶胀结束，再加入明胶质量8～10%的高碘酸钠，加热搅拌反应后，减压浓缩，得改性明胶分散液；所述明胶优选等电点为6.0的明胶；所述减压浓缩优选减压浓缩至物料原体积的1/2。

步骤（1）所述反应液中可添加反应液质量3～5%的碳纤维；所述碳纤维选用短切长度为3mm，6mm或12mm，直径为6～12μm的碳纤维；优选短切长度为3mm，直径为6μm的碳纤维。

步骤（3）所述硅酸酯稀释液配制过程为：按重量份数计，依次取40～50份硅酸酯，80～100份无水乙醇，搅拌混合均匀，即得硅酸酯稀释液；其中所述硅酸酯可选用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丁酯、正硅酸异丙酯中的任意一种；优选的硅酸酯为正硅酸乙酯。

步骤（4）所述银氨溶液是由以下重量份数的原料配制而成：4～6份硝酸银，100～120份质量分数为4～6%的氨水，10～15份无水乙醇，800～1000份去离子水；在银氨溶液配制时，先将硝酸银和去离子水混合搅拌溶解后，再加入无水乙醇，随后滴加氨水，待氨水滴加完毕，调节pH至10.0～12.0；优选的调节pH至12.0；所述滴加氨水优选滴加速率为6mL/min。

步骤（5）所述于惰性气体保护状态下缓慢升温为：以0.4～0.8℃/min速率进行缓慢程序升温；另外，在升温过程中，可在温度低于200℃时加快升温速率，采用5～8℃/min速率进行升温，此过程主要为脱水过程，待升温至200℃后，改用以0.4～0.8℃/min速率进行缓慢程序升温至指定温度；优选的于惰性气体保护状态下缓慢升温工序为：采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至680～880℃。

步骤（5）所述进一步快速升温为：以8～15℃/min速率进行快速程序升温，待升温至1000℃后，改用6～8℃/min速率进行程序升温至指定温度；优选以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1500～1550℃；其中最高温度可不限于1550℃，但不能低于1500℃，最高温度不超过2000℃。

步骤（1）所述三聚氰胺溶液为质量分数为3～8%的三聚氰胺溶液。

步骤（1）所述静置冷藏为于冰箱中，于温度为2～4℃条件下，静置冷藏24～36h即可。

本发明的有益效果是：

（1）本发明技术方案一方面以氧化石墨烯为基材，经过预处理拓宽其层间距，并有效改变其外部形貌，形成凹凸不平的结构，以提高其比表面积，有利于后续沉积，再利用三聚氰胺为交联剂，配合氧化后的明胶，经真空干燥使溶剂挥发使氧化石墨烯形成气凝胶结构，并以此为载体，作用其一：吸附固定水解产物，避免水解产物团聚，即为有效吸附硅酸酯和三甲基铝水解产物，避免水解产物晶核的进一步长大和团聚，使其尺寸保持在纳米级且呈单分散分布；尺寸的保持及粒径分布范围的保持，有利于在内部形成均匀致密的纳米结构，保障产品的电化学性能提升；作用其二：后续经过水合肼对氧化石墨烯还原，使气凝胶结构收缩，从而将水解产物有效固定在氧化石墨烯单片层结构中，避免在使用过程中内部固定的有效成分流失而使产品的循环稳定性下降；作用其三：在后续高温过程中，使层间结构的三聚氰胺转变为氮化碳结构，连接氧化石墨烯层间结构，与形成的碳化硅共同构成负极材料主要成分，两者对结构的有效加强固定，避免在合金化过程中体积发生变化，且氮化碳结构具有导电性能，有利于电子从层间结构到氧化石墨烯片层结构表面之间的传输，使产品的电化学性能进一步提升；作用其四，层间结构的空隙可起到缓冲效果，有效避免电池受热和冷却过程中体积变化带来的产品结构稳定性下降；

（2）本发明技术方案以硅酸酯和三甲基铝为原料，利用醇类溶剂和油酸之间的脱水缩合反应提供水源，使其发生均匀缓慢水解，水解产物被氧化石墨烯吸附固定于层间结构之间，有效避免了水解产物的团聚；另外，在后续高温反应过程中，最终可形成还原氧化石墨烯负载的碳化硅-氮化铝-氮化碳复合结构，该复合结构的形成，使产品的结构稳定性和循环稳定性得到进一步提升；

（3）本发明技术方案采用液相沉积单质银，在改性明胶的醛基还原以及水合肼还原氧化石墨烯过程中将银离子一并还原为单质银，并在产品内部均匀分散的纳米颗粒表面形成银包覆层，单质银包覆层的存在可在体系内部形成导电网络，提高纳米颗粒表面对电子的传导性能，加速电子从内部传递到表面的过程，促进负极的氧化还原反应的发生；而且银的存在可有效抑制高温条件下二氧化硅转变为碳化硅过程中晶粒的形核和长大，增加表面缺陷结构数量，保障产品首次充放电性能的进一步提升。

具体实施方式

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取3～5份氧化石墨烯，100～120份水，0.8～1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为60～80kHz条件下，超声分散1～2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为30～60g/min，喷雾干燥器进风温度为95～100℃，出风温度为75～80℃，主盘转速为8000～12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：8～1：10混合后，于超声频率为55～65kHz条件下，超声分散30～45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：8～1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～15min后，于室温条件下静置溶胀12～24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量8～10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为75～85℃条件下，用搅拌器以300～500r/min转速下，恒温搅拌反应3～5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为85～90℃，压力为420～450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取40～50份正硅酸乙酯，80～100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取4～6份硝酸银，100～120份质量分数为4～6%的氨水，10～15份无水乙醇，800～1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合3～5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取80～100份预处理氧化石墨烯分散液，10～20份质量分数为3～8%的三聚氰胺溶液，20～30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合10～15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量3～5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为85～90℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌反应3～5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为2～4℃条件下，静置冷藏24～36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼3～5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为60～65℃，压力为60～80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取40～50份凝胶碎料，50～80份硅酸酯稀释液，3～5份三甲基铝，8～10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应3～5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼3～5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：8～1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为65～70℃，搅拌转速为400～600r/min条件下，保温搅拌反应3～5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼3～5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为40～60%的水合肼溶液按质量比为1：3～1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以400～500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至680～880℃，保温反应2～4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1500～1550℃，继续保温反应3～5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例1

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取5份氧化石墨烯，120份水，1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为80kHz条件下，超声分散2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为60g/min，喷雾干燥器进风温度为100℃，出风温度为80℃，主盘转速为12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份预处理氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例2

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取5份氧化石墨烯，120份水，1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为80kHz条件下，超声分散2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为60g/min，喷雾干燥器进风温度为100℃，出风温度为80℃，主盘转速为12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份预处理氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例3

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取5份氧化石墨烯，120份水，1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为80kHz条件下，超声分散2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为60g/min，喷雾干燥器进风温度为100℃，出风温度为80℃，主盘转速为12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份预处理氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例4

氧化石墨烯分散液：氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例5

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取5份氧化石墨烯，120份水，1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为80kHz条件下，超声分散2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为60g/min，喷雾干燥器进风温度为100℃，出风温度为80℃，主盘转速为12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份预处理氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例6：

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份活性炭，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，再将洗涤后的3号滤饼和质量分数为60%的水合肼溶液按质量比为1：5混合进行还原反应，待反应结束后，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

实例7

预处理氧化石墨烯分散液：按重量份数计，依次取5份氧化石墨烯，120份水，1.2份聚苯乙烯磺酸钠，倒入混料机中，于超声频率为80kHz条件下，超声分散2h后，通过螺杆泵将混料机中的物料输送至喷雾干燥器中，于进料速率为60g/min，喷雾干燥器进风温度为100℃，出风温度为80℃，主盘转速为12000r/min条件下，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和去离子水按质量比为1：10混合后，于超声频率为65kHz条件下，超声分散45min，得预处理氧化石墨烯分散液；

改性明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，再向烧杯中加入明胶质量10%的高碘酸钠，并将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份预处理氧化石墨烯分散液，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份改性明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再向反应液中加入反应液质量5%的碳纤维，其中碳纤维选用长度为3mm，直径为6μm的碳纤维，待碳纤维加入完毕，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，5份三甲基铝，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

对比例：

明胶分散液：将等电点为6.0的明胶和去离子水按质量比为1：10混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min后，于室温条件下静置溶胀24h，待溶胀结束后，将烧杯移至水浴锅中，于温度为85℃条件下，用搅拌器以500r/min转速下，恒温搅拌反应5h后，将烧杯中物料转入旋转蒸发仪中，于温度为90℃，压力为450mmHg条件下，减压浓缩至烧杯中物料原体积的1/2，得改性明胶分散液；

硅酸酯稀释液：按重量份数计，依次取50份正硅酸乙酯，100份无水乙醇，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min，得硅酸酯稀释液；

银氨溶液：按重量份数计，依次取6份硝酸银，120份质量分数为6%的氨水，15份无水乙醇，1000份去离子水，先将硝酸银和去离子水混合倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌使硝酸银全部溶解后，再向烧杯中加入无水乙醇，待无水乙醇加入完毕，用玻璃棒搅拌混合5min后，通过滴液漏斗以6mL/min速率向烧杯中滴加氨水，边滴加边用玻璃棒搅拌，直至氨水全部滴加完毕，随后调节烧杯中物料pH至12.0，得银氨溶液；

产品结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备：

按重量份数计，依次取100份活性炭，20份质量分数为8%的三聚氰胺溶液，30份明胶分散液，倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌混合15min，得反应液，再将烧杯中反应液转入反应釜中，于温度为90℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌反应5h后，出料，并将反应釜中物料转入冰箱中，于温度为4℃条件下，静置冷藏36h，再经过滤，收集1号滤饼，并用去离子水洗涤1号滤饼5次，再将洗涤后的1号滤饼转入真空干燥箱中，于温度为65℃，压力为80Pa条件下，真空干燥至恒重，得干凝胶；将所得干凝胶转入粉碎机中，粉碎后过20目筛，收集过筛物料，得凝胶碎料；按重量份数计，依次取50份凝胶碎料，80份硅酸酯稀释液，10份油酸，倒入带回流冷凝管的三口烧瓶中，加热至回流后，加热回流反应5h，再经过滤，收集2号滤饼，并用无水乙醇洗涤所得2号滤饼5次，再将洗涤后的2号滤饼真空冷冻干燥，得一次负载凝胶碎料；再将所得一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：10混合倒入反应釜中，于氮气保护状态下，于温度为70℃，搅拌转速为600r/min条件下，保温搅拌反应5h后，过滤，收集3号滤饼，并用去离子水洗涤3号滤饼5次，过滤，得还原料；将所得还原料转入管式炉中，并以500mL/min速率向炉内通入氩气保护，于氩气保护状态下，采用8℃/min速率进行程序升温至200℃后，继续以0.5℃/min速率进行程序升温至880℃，保温反应4h后，以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1550℃，继续保温反应5h后，随炉冷却至室温，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

将实例1至实例7所得的结构稳定型锂电池复合电极粉体材料及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：

实验用LAND CT2001A电池测试系统进行充放电测试，充放电测试的电压区间为0.005-3V，电流密度为50mA/g；检测其初始容量，经过500次充放循环后，检测其容量保持率。

表1结构稳定型锂电池复合电极粉体材料具体检测结果

由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的结构稳定型锂电池复合电极粉体材料具有优异的电化学性能、循环稳定性和首次充放电性能的特点，在新能源材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (10)

1.一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于具体制备方法为：

（1）按重量份数计，依次取80～100份预处理氧化石墨烯分散液，10～20份三聚氰胺溶液，20～30份改性明胶分散液，混合得反应液，加热搅拌反应后，静置冷藏，再经过滤，洗涤和干燥，得干凝胶；

（2）将所得干凝胶粉碎，过20目筛，得凝胶碎料；

（3）按重量份数计，依次取40～50份凝胶碎料，50～80份硅酸酯稀释液，3～5份三甲基铝，8～10份油酸，加热回流反应后，过滤，洗涤和干燥，得一次负载凝胶碎料；所述硅酸酯稀释液配制过程为：按重量份数计，依次取40～50份硅酸酯，80～100份无水乙醇，搅拌混合均匀，即得硅酸酯稀释液；

（4）将一次负载凝胶碎料和银氨溶液按质量比为1：8～1：10混合反应后，过滤，洗涤，再用水合肼还原，得还原料；

（5）将所得还原料于惰性气体保护状态下缓慢升温，保温反应后，进一步快速升温，保温反应后，冷却，出料，研磨，即得结构稳定型锂电池复合电极粉体材料。

2.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（1）所述预处理氧化石墨烯分散液的预处理过程为：按重量份数计，依次取3～5份氧化石墨烯，100～120份水，0.8～1.2份聚苯乙烯磺酸钠，超声分散后，喷雾造粒，得预处理氧化石墨烯，再将所得预处理氧化石墨烯和水按质量比为1：8～1：10超声分散，得预处理氧化石墨烯分散液。

3.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（1）所述改性明胶分散液的改性过程为：将明胶和去离子水按质量比为1：8～1：10搅拌混合后，于室温条件下静置溶胀，待溶胀结束，再加入明胶质量8～10%的高碘酸钠，加热搅拌反应后，减压浓缩，得改性明胶分散液；所述明胶为等电点为6.0的明胶；所述减压浓缩为减压浓缩至物料原体积的1/2。

4.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（1）所述反应液中添加反应液质量3～5%的碳纤维；所述碳纤维选用短切长度为3mm，6mm或12mm，直径为6～12μm的碳纤维。

5.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于：所述硅酸酯为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、正硅酸丁酯、正硅酸异丙酯中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（4）所述银氨溶液是由以下重量份数的原料配制而成：4～6份硝酸银，100～120份质量分数为4～6%的氨水，10～15份无水乙醇，800～1000份去离子水；在银氨溶液配制时，先将硝酸银和去离子水混合搅拌溶解后，再加入无水乙醇，随后滴加氨水，待氨水滴加完毕，调节pH至10.0～12.0；所述滴加氨水滴加速率为6mL/min。

7.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（5）所述于惰性气体保护状态下缓慢升温为：在温度低于200℃时采用5～8℃/min速率进行升温，此过程主要为脱水过程，待升温至200℃后，改用以0.4～0.8℃/min速率进行缓慢程序升温至指定温度。

8.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于步骤（5）所述进一步快速升温为：以10℃/min速率进行快速程序升温至1000℃后，再用6℃/min速率进行程序升温至1500～1550℃。

9.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述三聚氰胺溶液为质量分数为3～8%的三聚氰胺溶液。

10.根据权利要求1所述的一种结构稳定型锂电池复合电极粉体材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述静置冷藏为于冰箱中，于温度为2～4℃条件下，静置冷藏24～36h。