本发明涉及电化学材料制造技术领域，具体涉及一种金属锂颗粒均匀分散料浆的制备方法。
背景技术：
1991年索尼公司首次将锂离子电池进行商业化，从此打开了全球范围内锂离子电池材料的研究热潮。由于锂离子电池具有能量密度高、重量轻和寿命长等特点，作为移动设备的电源广受欢迎。但是，就锂离子电池本身的能量密度而言，其容量的大小与电极材料种类密切相关。开发高容量的电极材料一直是全球范围内锂离子电池工作者的核心工作之一。石墨是当前广泛应用于锂离子电池的负极材料，由于其仅有372mAh/g的理论容量，从而制约了电池的能量密度。金属锂负极材料具有非常诱人的应用前景，因为其理论容量密度达到3650mAh/g，是传统石墨电极理论容量的10倍，是建立高能量密度的锂离子电池系统最佳备选材料之一。
在锂离子电极材料涂布到集流体过程中，传统的方法是采用聚偏氟乙烯(PVDF)与N-甲基吡咯烷酮/油性(NMP)或者羧甲基纤维素钠(CMC)与水(水溶性)混合得到粘度较高的溶液，并将活性材料均匀分散到上述溶液中，再将其在集流体上进行均匀涂布。而在本体系中，由于金属锂颗粒具有非常大的化学反应活性，能与周围环境中的氧气、水蒸气、氮气等发生副反应造成锂损失，且极易与极性溶剂发生反应。因此，金属锂颗粒与传统料浆中使用的粘结剂PVDF、CMC等不能兼容，需要寻找替代的溶剂来分散金属锂颗粒，以便克服现有技术的不足。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种金属锂颗粒均匀分散料浆的制备方法，以性质稳定的非极性溶剂作为分离媒介，与少量粘结剂组成分散溶液，分散金属锂颗粒，能形成均匀性较好的悬浮液，且不会发生副反应造成锂损失，方法简单，便于大规模产业化生产。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种金属锂颗粒均匀分散料浆的制备方法，包括如下步骤：
1)在磁子搅拌下，将丁苯橡胶(SBR)溶解于非极性溶剂中，磁子搅拌速度为每分钟800转，搅拌时间为2小时，使丁苯橡胶在甲苯中完全溶解，变成乳白色溶液；
2)将丁苯橡胶/非极性溶剂混合溶液转入有盖细口瓶中；
3)向丁苯橡胶/非极性溶剂混合溶液加入金属锂颗粒，将细口瓶封口瓶塞盖上，并用封口薄膜密封；
4)将装有金属锂颗粒、丁苯橡胶/非极性溶剂混合液体的细口瓶置于超声仪中，常温下进行超声半小时，即得金属锂颗粒均匀分散的料浆，然后将其转移于氩气保护的手套箱中保存备用。
根据以上方案，所述丁苯橡胶与非极性溶剂的质量比为1:49(即丁苯橡胶质量浓度为2％)，此时混合液的粘度为8厘泊·秒(cPs)，金属锂粉能在其中均匀分散成悬浮液，保持在10分钟内不分层，十分有利于料浆涂布。当丁苯橡胶质量浓度为4％时，其粘度达到17厘泊·秒(cPs)，6％、8％时更高，体系粘度太大不利于涂布过程的进行。
根据以上方案，所述非极性溶剂为甲苯、对甲苯或两者任意比例混合物。
根据以上方案，所述金属锂颗粒与丁苯橡胶/非极性溶剂混合溶液的质量比为3:10，在些配比下获得的料浆粘度能实现最均匀的涂布。
本发明采用的超声仪分散步骤，锂粉在SBR/甲苯溶液的分散非常稳定，10分钟依然是均匀分散状态，非常有利于涂布；若不加超声步骤，锂粉在SBR/甲苯溶液中3分钟左右就会快速分层，不利于料浆涂布。
本发明使用的丁苯橡胶、非极性溶剂甲苯或对甲苯、金属锂粉都是非极性物质，三者在一起能够稳定存在而不发生副反应。利用稳定的有机溶剂混合物均匀地将金属锂颗粒分布在其中，制备的料浆可作为金属锂颗粒在电池中的负极极片上均匀涂布的媒介，能使金属锂颗粒均匀分散到负极材料表面，提供锂离子电池赖以充放电工作的锂源。
本发明的有益效果是：
本发明采用丁苯橡胶与甲苯(或对甲苯)溶液作为分散体系，使锂金属颗粒在其中进行均匀分散并保持10分钟内不分层，使后续料将的均匀涂布得以顺利完成，不会发生副反应造成锂损失；方法简单，便于大规模产业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种金属锂颗粒均匀分散料浆的制备方法，包括如下步骤：
1)在磁子搅拌下，将0.2g丁苯橡胶溶解于9.8g甲苯中，磁子搅拌速度为每分钟800转，搅拌时间为2小时；
2)将10.0g丁苯橡胶/甲苯混合溶液转入有盖细口瓶中；
3)向丁苯橡胶/甲苯混合溶液加入3g金属锂颗粒，将细口瓶封口瓶塞盖上，并用封口薄膜密封；
4)将装有金属锂颗粒、丁苯橡胶/甲苯的混合溶液的细口瓶置于超声仪中超声半小时，即得金属锂颗粒均匀分散料浆，并转移于氩气保护的手套箱中保存备用。
实施例2：
本发明提供一种金属锂颗粒均匀分散料浆的制备方法，包括如下步骤：
1)在磁子搅拌下，将1g丁苯橡胶溶解于49g对甲苯中，磁子搅拌速度为每分钟800转，搅拌时间为2小时；
2)将50g丁苯橡胶/对甲苯的混合溶液转入有盖细口瓶中；
3)向丁苯橡胶/对甲苯的混合溶液加入15g金属锂颗粒，将细口瓶封口瓶塞盖上，并用封口薄膜密封；
4)将装有金属锂颗粒、丁苯橡胶/甲苯的混合溶液的细口瓶置于超声仪中超声半小时，即得金属锂颗粒均匀分散料浆，并转移于氩气保护的手套箱中保存备用。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。