一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法，包括通过采用无机纳米颗粒和极性亲水高分子有机物，对电极制备过程的粘结剂进行共混改性，以提高粘接剂的亲水性。在电极浆料制备过程中，通过添加无机盐造孔剂，使电极在烘干过程中形成大小不一的孔洞，提高溶液在电极板内部的传质效果。最后，将制备好的电极材料在导电聚合物单体溶液中进行表面化学改性，不仅可以提高电极整体的导电性，还使电极整体的亲水性得到了二次改性提高。采用本发明专利技术所制备的电极具有良好的渗透性、选择性、导电性和低温提锂性，且以该电极组建的提锂体系的电流密度有了显著提高。此外该电极制备方法具有简单易行、环境友好和成本低廉等特点，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法
本专利技术属于盐湖提锂领域，具体涉及一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法。
技术介绍
近年来，由于卤水提锂具有成本低廉、工艺简单的优势，且固体锂矿资源日益枯竭，盐湖提锂正逐步成为锂提取的主流。针对盐湖锂资源的开发，专利技术了诸如蒸发法、吸收法、溶剂萃取法、电渗析法和膜分离法等多种工艺。由于盐湖成分复杂，这些工艺在实际应用中都面临一定的问题。如蒸发法容易造成锂的大量损失；电渗析法和膜分离法需要用大量的水对卤水进行稀释，且一般适合处理高品质的老卤，而获取老卤的蒸发过程同样面临锂的大量损失。溶剂萃取法处理卤水时容易造成乳化现象，且有机萃取剂在卤水中具有一定溶解度，对环境带来潜在的污染。离子筛吸法目前主流的是铝系离子筛，但吸附容量低，并且吸附和解吸过程往往需要升温。其他如锰系和钛系离子筛虽然吸附容量高，但是酸解吸过程中材料的容损问题突出。针对盐湖提锂的难题，现有技术公开了一种电化学脱嵌法提锂的技术(中国专利201010555927.3、201010552141.6、201110185128.6和美国本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将无机纳米颗粒、极性高分子有机物和粘结剂加入到有机溶剂中，真空机械搅拌4-8小时，得到复合共混改性的胶液；/n(2)将电极活性物质与乙炔黑、碳纳米管、短碳纤维和造孔剂加入到步骤(1)所得胶液中，真空机械搅拌6-10小时，得到电极浆料；/n(3)将步骤(2)所得电极浆料涂覆在集流体上，分段烘干后得到电极；/n(4)将步骤(3)所得电极放入含十二烷基苯磺酸钠和导电聚合物单体的混合水溶液中浸泡2-8小时，然后在0～5℃下加入FeCl

【技术特征摘要】
1.一种盐湖提锂用高导电性多孔电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将无机纳米颗粒、极性高分子有机物和粘结剂加入到有机溶剂中，真空机械搅拌4-8小时，得到复合共混改性的胶液；
(2)将电极活性物质与乙炔黑、碳纳米管、短碳纤维和造孔剂加入到步骤(1)所得胶液中，真空机械搅拌6-10小时，得到电极浆料；
(3)将步骤(2)所得电极浆料涂覆在集流体上，分段烘干后得到电极；
(4)将步骤(3)所得电极放入含十二烷基苯磺酸钠和导电聚合物单体的混合水溶液中浸泡2-8小时，然后在0～5℃下加入FeCl3溶液，反应2-10小时后得到所述改性多孔电极。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述无机纳米颗粒为无机纳米氧化物，优选二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝中的一种或几种的混合物；其粒径为10～100nm，加入量为粘结剂质量的0.5％～2％。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述极性高分子有机物为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸中的一种或两种的混合物，加入量为粘结剂质量的10％～30％；
和/或，所述粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电极活性物质为锂离子电池正极材料，优选为LiFePO4、LiMn2O4、LiNixCoyMn(1-x-y)O2三元材料(其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵中伟，何利华，刘旭恒，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43