一种由气凝胶网络的锂电池负极添加剂及制备方法与流程

文档序号:12066303阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种气凝胶网络的锂电池负极添加剂,其特征在于,气凝胶中填充有碳材料、钛酸锂材料和硫,其中碳材料含量为40~60wt%,钛酸锂含量为25~40wt%,气凝胶占比为5-20wt%,硫1-3 wt %,所述碳材料为碳纤维、石墨烯、碳纳米管中的至少一种;所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

2.一种由气凝胶网络的锂电池负极添加剂的制备方法,具体制备步骤如下:

A、填充材料预处理,将碳纤维、石墨烯、碳纳米管中的至少一种、钛酸锂在硫单质气氛中进行热处理,自组装,然后冷却、粉碎成微细粉体;

B、将硅源、乙醇、水加入容器内,加入A步预处理后的填充料,加酸调节pH值至2~4,反应后得到二氧化硅气凝胶前驱体溶液,加碱性调节pH值至5.9~8.5,反应后得到二氧化硅复合水凝胶;

C、将步骤B得到的二氧化硅复合水凝胶老化,用去离子水清洗3-5次,然后常压干燥至含水10-15%,移入真空容器压缩,使凝胶网络收缩;

D、将步骤C得到的压缩凝胶在还原气体氛围中干燥,破碎得到锂电池负极添加剂。

3.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤A中,所述碳纤维的直径为0.01~3μm,长为10~300μm;所述钛酸锂为粉体,粒度为0.01~100μm。

4.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤A中,所述粉碎由气流粉碎机粉碎至粒度0.5~20μm。

5.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤B中,所述硅源材料为正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的至少一种;硅源、乙醇、水的质量比为100:(100-200)∶(50-200)。

6.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤C中,所述老化保温30~60℃,老化的时间为6~24小时,真空压缩1-2h。

7.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤D中,所述还原性气氛为CO或N2中。

8.根据权利要求2所述制备方法,其特征在于:步骤D中,所述破碎是用气流磨或者全方位球磨机进行破碎,粒度控制在10-50微米。

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