锂离子电池负极的制备方法
【专利摘要】一种锂离子电池负极的制备方法，包括：提供一碳纳米管膜状结构，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管；通过真空蒸镀法将一金属材料蒸镀于所述碳纳米管膜状结构中碳纳米管的表面形成一连续的纳米级管状结构；以及使所述蒸镀于碳纳米管膜状结构的金属材料自发氧化，获得所述锂离子电池负极。
【专利说明】锂离子电池负极的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锂离子电池负极的制备方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池是一种新型的绿色化学电源，与传统的镍镉电池、镍氢电池相比，其具有输出电压高、寿命长、能量密度大的优点。自1990年日本索尼公司推出第一代锂离子电池后，它已经得到迅速发展并广泛用于各种便携式设备。
[0003]现有的锂离子电池的负极材料通常采用将电极活性物质、导电颗粒以及粘结剂混合形成浆料，然后压制成型，并进一步烘干。采用这种方法制备的锂离子电池电极，很难将导电颗粒在电极中均匀分布，所以其导电性能不均勻，进而影响其充放电性能。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种具有较高充放电性能的锂离子电池负极的制备方法。
[0005]一种锂离子电池负极的制备方法，包括:提供一碳纳米管膜状结构，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管；通过真空蒸镀法将一金属材料包覆于所述碳纳米管膜状结构中碳纳米管的表面形成一连续的纳米级管状结构；以及使所述蒸镀于碳纳米管膜状结构的金属材料自发氧化，获得所述锂离子电池负极。
[0006]与现有技术相较，本发明中的所述锂离子电池负极的制备方法通过真空蒸镀法将金属材料蒸镀于所述碳纳米管膜状结构中碳纳米管的表面形成一连续的管状结构，然后使蒸镀于碳纳米管膜状结构的金属材料自发氧化，故，该金属氧化物材料可以均匀的吸附于所述碳纳米管膜状结构中，并与所述碳纳米管膜状结构中的碳纳米管形成良好的结合。故，该锂离子电池负极具有良好的充放电性能。另外，通过将蒸镀有纳米级金属材料的碳纳米管膜状结构暴露于空气当中，该纳米级金属材料就可以发生自发的氧化从而形成所述锂离子电池负极，而无需其他额外、复杂的化学反应过程。故，本发明实施例提供的锂离子电池负极的制备方法具有工艺简单、成本低廉等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明实施例提供的制备所述锂离子电池负极的流程图。
[0008]图2为本发明实施例提供的制备所述锂离子电池负极的方法中所采用的碳纳米管拉膜的SEM照片。
[0009]图3为本发明实施例提供的制备所述锂离子电池负极的方法中所采用的碳纳米管碾压膜的SEM照片。
[0010]图4为本发明实施例提供的制备所述锂离子电池负极的方法中所采用的碳纳米管絮化膜的SEM照片。
[0011]图5为本发明实施例提供的制备所述锂离子电池负极的方法中在腔体中将金属材料蒸镀于碳纳米管膜状结构的示意图。
[0012]图6为本发明实施例提供的所述锂离子电池负极的SEM照片。
[0013]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种锂离子电池负极的制备方法，包括: 提供一悬空设置的碳纳米管膜状结构，所述碳纳米管膜状结构包括多个碳纳米管； 通过真空蒸镀法将一金属材料包覆于所述碳纳米管膜状结构中碳纳米管的表面形成一连续的纳米级管状结构；以及 使所述蒸镀于碳纳米管膜状结构的金属材料自发氧化，获得所述锂离子电池负极。
2.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述金属材料选自过渡金属材料。
3.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述将金属材料蒸镀于碳纳米管膜状结构包括以下步骤: 提供一腔体，将所述金属材料及碳纳米管膜状结构设置于所述腔体中；以及 将所述腔体抽真空，并加热所述金属材料使金属材料熔融后蒸发或升华形成蒸汽，该蒸汽遇到碳纳米管膜状结构后凝聚，从而在碳纳米管的表面形成一连续的管状结构。
4.如权利要求4所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述腔体内的真空度小于等于10_3Pa。
5.如权利要求4所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述使蒸镀于碳纳米管膜状结构的金属材料氧化的步骤为:将所述蒸镀有金属材料的碳纳米管膜状结构暴露于空气中。
6.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的直径为5?20纳米。
7.如权利要求6所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的直径为10?15纳米。
8.如权利要求6所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述管状结构的厚度为碳纳米管直径的0.5-3倍。
9.如权利要求8所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述管状结构的厚度为碳纳米管直径的1-2倍。
10.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管膜状结构的厚度为100纳米-100微米。
11.如权利要求1所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管膜状结构包括多层层叠设置的碳纳米管膜，且相邻的碳纳米管膜之间通过范德华力紧密相连。
12.如权利要求11所述的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，所述每一碳纳米管膜包括多个基本沿同一方向延伸的碳纳米管，且每一碳纳米管与在延伸方向相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。
【文档编号】H01M4/1393GK103633297SQ201210300236
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月22日 优先权日:2012年8月22日
【发明者】吴扬, 何性峰, 王佳平, 姜开利, 范守善 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司