一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法技术

本发明专利技术适用于锂电池技术领域，提供了一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、将聚偏氟乙烯与碳纳米管加入搅拌装置中，向搅拌装置中加入催化剂，进行混合搅拌，得到混合液；S2、将纳米硅粉，石墨烯，添加剂分别加入混合液中，继续进行搅拌，得浆状物；S3、将S2中浆状物进行固液分离，分离后将所得固体进行干燥，得物料；S4、将物料通入惰性气体中升温，经自然冷却至室温，得到碳纳米管负极复合材料。本发明专利技术提供的碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，所制得的复合电极材料大幅提高了电池的容量、倍率、循环和安全性能，制备快速、分散性好、尺寸可控，具有良好的电化学性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于锂电池
，尤其涉及一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂离子电池作为新型绿色电源，一直是各界关注的重点，电极材料是决定锂离子电池综合性能优劣的关键因素。
[0003]复合碳纳米材料是改善硅负极的一种常见的方法，例如碳纳米管、石墨烯、无定型碳等，但是目前锂电池负极复合材料存在一定的缺点，比如传统的机械混合方式难以实现碳纳米材料和硅的紧密结合，进而导致两者之间有效电接触较少，复合材料之间缺乏有效相互连接，进而导致其机械强度低，且容易从集流体表面脱落。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，旨在解决传统的机械混合方式难以实现碳纳米材料和硅的紧密结合，进而导致两者之间有效电接触较少，复合材料之间缺乏有效相互连接，进而导致其机械强度低，且容易从集流体表面脱落的问题。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]S1、将聚偏氟乙烯与碳纳米管加入搅拌装置中，向搅拌装置中加入催化剂，进行混合搅拌，得到混合液；
[0007]S2、将纳米硅粉，石墨烯，添加剂分别加入混合液中，继续进行搅拌，得浆状物；
[0008]S3、将S2中浆状物进行固液分离，分离后将所得固体进行干燥，得物料；
[0009]S4、将物料通入惰性气体中升温，经自然冷却至室温，得到碳纳米管负极复合材料。
[0010]优选的，所述S1中搅拌时间为1
‑
3h，搅拌次数分两次，中间间隔10
‑
30分钟。
[0011]优选的，所述S2中添加剂为乙二醇、无水乙醇中的一种或者两种组合。
[0012]优选的，所述S4中升温的温度为500～9500℃，升温后进行保温，保温时间为2
‑
5h。
[0013]优选的，所述S1中碳纳米管的重量比为20％
‑
75％。
[0014]优选的，所述S1中搅拌装置包括底座，所述底座的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的正面固定连接有外壳，所述外壳的顶部设置有盖板，所述盖板的内部转动连接有搅拌杆，所述搅拌杆的外表面固定连接有第一皮带轮，所述支撑板的正面固定连接有固定板，所述固定板的内部转动连接有套杆，所述套杆的外表面固定连接有第二皮带轮，第二皮带轮的外表面与第一皮带轮的外表面之间设置有皮带，所述套杆的内表面开设有两个凹槽，所述支撑板的右侧滑动连接有L型板，所述L型板的右侧设置有螺纹栓，所述支撑板的右侧
开设有两个螺纹孔，所述L型板的正面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有转动杆，所述转动杆的外表面固定连接有两个凸块，两个凸块分别与两个凹槽相适配。
[0015]优选的，所述套杆的外表面且位于所述第二皮带轮的外表面固定连接有第一锥形齿轮，所述套杆的外表面且位于所述第一锥形齿轮的底部固定连接有蜗轮，所述固定板顶部的右侧固定连接有第一安装板，所述第一安装板的内部转动连接有摇杆，所述摇杆的一端固定连接有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的外表面与第一锥形齿轮的外表面啮合。
[0016]优选的，所述支撑板的正面固定连接有第二安装板，所述第二安装板的内部转动连接有蜗杆，蜗杆的外表面与蜗轮的外表面啮合，所述蜗杆一端的外表面固定连接有旋转齿轮，所述支撑板的右侧滑动连接有滑动板，所述滑动板的顶部固定连接有直齿板，所述直齿板与所述旋转齿轮的外表面啮合，所述滑动板的底部与所述底座的顶部之间设置有复位弹簧。
[0017]优选的，所述盖板底部的两侧均设置有卡块，所述卡块的内部开设有插孔，所述盖板的底部设置有密封垫。
[0018]优选的，所述外壳的两侧均固定连接有安装槽，两个所述安装槽的相离的一侧均固定连接有磁铁块，所述安装槽的底部滑动连接有L型块，所述L型块内壁的一侧从下至上依次固定连接有铁块和插销，插销与插孔相适配，所述插销的一端贯穿所述安装槽并延伸至所述安装槽的内部。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)、本专利技术的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，首先将聚偏氟乙烯与碳纳米管加入搅拌装置中，向搅拌装置中加入催化剂，进行混合搅拌，得到混合液；随后将纳米硅粉，石墨烯，添加剂分别加入混合液中，继续进行搅拌，得浆状物；接着将浆状物进行固液分离，分离后将所得固体进行干燥，得物料；最后将物料通入惰性气体中升温，经自然冷却至室温，得到碳纳米管负极复合材料，本专利技术所制得的复合电极材料大幅提高了电池的容量、倍率、循环和安全性能，制备快速、分散性好、尺寸可控，具有良好的电化学性能；
[0021](2)、本专利技术的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，搅拌装置在使用的时候，首先将原料导入外壳内，随后通过驱动电机的启动，驱动电机旋转带动转动杆旋转，从而使得套杆旋转，带动第二皮带轮旋转，从而带动第一皮带轮旋转，第一皮带轮旋转带动搅拌杆旋转，从而对原料进行混合；通过旋转螺纹栓使得螺纹栓与其中一个螺纹孔分离，随后滑动L型板使得驱动电机向上移动，将螺纹栓旋入另一个螺纹孔内，将L型板固定，驱动电机向上移动带动转动杆向上移动，从而使得两个凸块退出两个凹槽，使得转动杆与套杆分离，通过转动摇把使得第二锥形齿轮旋转，带动第一锥形齿轮旋转，从而使得套杆旋转，配合第二皮带轮和第一皮带轮的使用，对搅拌杆进行驱动，方便了将电动驱动搅拌杆旋转转换为手动驱动搅拌杆旋转，能够在停电的情况下继续使用，增大了使用场景，减少了局限性；
[0022](3)、本专利技术的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，通过脚踩滑动板使得滑动板向下移动，挤压复位弹簧，滑动板向下移动带动直齿板向下移动，从而使得旋转齿轮旋转，脚向上抬时，复位弹簧由于自身弹性力回弹，从而带动滑动板向上移动复位，使得直齿板向上移动复位，带动旋转齿轮旋转，从而带动蜗杆旋转，进而使得蜗轮旋转，带动套杆旋转，从而配合第二皮带轮和第一皮带轮的使用，对搅拌杆进行驱动，通过将手动驱动搅
拌杆旋转转换为脚踩式驱动搅拌杆旋转，增加了使用方式，能够采用不同的驱动方式，具备多样化，能够根据自身情况进行选择更加省力的方式。
附图说明
[0023]图1为本专利技术中搅拌装置的结构示意图；
[0024]图2为图1所示A的局部放大图；
[0025]图3为图2所示转动杆的结构示意图；
[0026]图4为图1所示B的局部放大图。
[0027]图中：1
‑
底座、2
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支撑板、3
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外壳、4
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盖板、5
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搅拌杆、6
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第一皮带轮、7
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将聚偏氟乙烯与碳纳米管加入搅拌装置中，向搅拌装置中加入催化剂，进行混合搅拌，得到混合液；S2、将纳米硅粉，石墨烯，添加剂分别加入混合液中，继续进行搅拌，得浆状物；S3、将S2中浆状物进行固液分离，分离后将所得固体进行干燥，得物料；S4、将物料通入惰性气体中升温，经自然冷却至室温，得到碳纳米管负极复合材料。2.如权利要求1所述的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述S1中搅拌时间为1
‑
3h，搅拌次数分两次，中间间隔10
‑
30分钟。3.如权利要求1所述的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述S2中添加剂为乙二醇、无水乙醇中的一种或者两种组合。4.如权利要求1所述的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述S4中升温的温度为500～9500℃，升温后进行保温，保温时间为2
‑
5h。5.如权利要求1所述的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述S1中碳纳米管的重量比为20％
‑
75％。6.如权利要求1所述的一种碳纳米管锂电池负极复合材料的制备方法，其特征在于：所述S1中搅拌装置包括底座(1)，所述底座(1)的顶部固定连接有支撑板(2)，所述支撑板(2)的正面固定连接有外壳(3)，所述外壳(3)的顶部设置有盖板(4)，所述盖板(4)的内部转动连接有搅拌杆(5)，所述搅拌杆(5)的外表面固定连接有第一皮带轮(6)，所述支撑板(2)的正面固定连接有固定板(7)，所述固定板(7)的内部转动连接有套杆(8)，所述套杆(8)的外表面固定连接有第二皮带轮(9)，所述套杆(8)的内表面开设有两个凹槽(10)，所述支撑板(2)的右侧滑动连接有L型板(11)，所述L型板(11)的右侧设置有螺纹栓(12)，所述支撑板(2)的右侧开设有两个螺纹孔，所述L型...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹超然，
申请(专利权)人：安徽正熹标王新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：