The invention discloses a lithium ion battery nano composite positive and negative electrode material containing a three-dimensional space conductive network and a preparation method thereof. Key points: one dimensional conductive nano materials integrated using modified dispersion of large aspect ratio, high strength and zero dimensional nano conductive materials to build three-dimensional conductive network in the binder under the effect of improved lithium ion battery capability of electronic conduction between the positive and negative electrode materials of mechanical strength, processability and particles, thereby to solve the high rate performance and poor cycle life of electrode materials for lithium ion batteries of the typical problems. The preparation method comprises the following steps: firstly, the one-dimensional conductive nano material is added to the surfactant containing water or organic solvent, ultrasonic stirring processing, making it fully dispersed; then the dispersion were added to zero dimensional conductive agent, binder, positive and negative material, ultrasonic and high-speed stirring a time, get a three-dimensional conductive network of lithium ion battery positive and negative electrode materials of nano composite.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池电极材料
,尤其涉及含有三维空间导电网络的具有高容量、长寿命、大功率的锂离子电池纳米复合正、负极材料及制备方法。
技术介绍
全球面临着越来越大的碳减排压力,据世界汽车组织(OICA)的统计,汽车尾气排放量已占据CO2排放总量的约16%。因此,推广使用清洁能源汽车,是势在必行的一项重大举措。发展电动汽车用动力电池对降低对石油的依赖程度、减少CO2的排放量、缓解全球温室效应具有重大意义。电池是目前新能源汽车技术和成本上最大的瓶颈,传统的铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等,因能量密度较低,污染坏境等问题已不能很好地满足市场的需求。目前最有发展潜力的电池是锂离子电池,锂离子电池具有能量密度大、工作电压平台高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、环境友好、热稳定性及安全性能好等突出优点,具有目前电池中最佳的综合性能,符合社会发展需要,其应用范围越来越广泛。但是锂离子电池大倍率性能及循环寿命仍难以满足现今电动汽车的要求。实际应用上,通常需要包覆2_15wt.%的碳黑或石墨颗粒导电剂,形成有效的导电网络,以提高电导率。理论上,通过颗粒表面包覆提高导电能力是基于“逾渗”原理:在绝缘的基体材料中添加导电材料后,当添加的导电材料含量超过某一 “渗流阈值”后,导电添加剂之间形成了导电网络,电导率突然大幅度提高。但是,多次充放电循环后,以碳黑或石墨颗粒搭成的导电网络会断裂,电导率以及比容量均将急剧下降,导致其循环寿命急剧缩短。而且,碳黑或石墨颗粒导电剂的添加量相对较多,降低了电极材料的比容量。因此,有必要寻找更有效的导电添加剂。根据格子逾渗理 ...
【技术保护点】
含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,所述的正、负极材料包括正、负极活性物质、导电剂、表面活性剂、粘结剂,其特征在于正、负极材料中含有一维导电纳米材料经过分散改性后与零维导电纳米材料搭建的三维空间导电网络。
【技术特征摘要】
1.含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,所述的正、负极材料包括正、负极活性物质、导电剂、表面活性剂、粘结剂,其特征在于正、负极材料中含有一维导电纳米材料经过分散改性后与零维导电纳米材料搭建的三维空间导电网络。2.根据权利要求1所述的含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,其特征在于正极活性物质为磷酸铁锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂、磷酸镍锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元复合氧化物镍钴锰酸锂;负极活性物质为天然石墨、中间相炭微球、无定形炭、硬炭、热解炭、石油焦、浙青基炭纤维碳质材料、钛酸锂、硅基、锡基材料;导电剂为一维与零维导电纳米材料中的一种或几种;所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯酸缩丁醛、聚丙烯酸甲脂、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,其特征在于所述的一维导电纳米材料为导电的纳米管、纳米线、纳米带、纳米棒中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,其特征在于所述的一维导电纳米材料直径为纳米量级,长度与直径比例大于1,具有高强度、高电导率。5.根据权利要求1所述的含有三维空间导电网络的锂离子电池纳米复合正、负极材料,其特征在于所述的零维导电纳米材料为碳黑、乙炔黑、超导碳黑、石墨、铜粉、银粉、锌粉、铝粉中一种或几种。6.根据权利要求1所述的含有三维空间导电网络的锂离...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈同德,李静,冯卫良,
申请(专利权)人:南京宏德纳米材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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