一种柔性锂离子电池负极材料的制备方法与流程

文档序号:12480075阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种柔性锂离子电池负极材料的制备方法,具有如下步骤:

(1)将废旧纸张粉碎成1平方厘米的纸屑,浸泡于100℃热水中24小时,再利用超声破碎机打成纸浆,其中热水与纸屑的质量比为1:1至3:1之间,再将纸浆抽滤,成为干纸浆,待用;再将干纸浆与自来水混合,干纸浆与自来水的质量比为1:20至1:30之间,搅拌均匀,再加入干纸浆的质量百分比0.05%的阴离子型聚丙烯酰胺,搅拌均匀后将其倒入抄纸机进行抄纸,再于120℃条件下干燥2小时,得到再生纸,置于干燥环境下保存,待用。

(2)将四水合钼酸铵和硫脲溶于去离子水中,其质量比为0.9887:0.7612:30,磁力搅拌20分钟,得到前驱体悬浮液;

(3)以葡萄糖为碳源、四水合钼酸铵为钼源,在上述前驱体悬浮液中加入葡萄糖,碳源与钼源的质量比为1:1,搅拌30分钟混合均匀;

(4)将步骤(3)中混合均匀的悬浮液转移到聚四氟乙烯水热釜中,悬浮液占聚四氟乙烯水热釜的填充体积为60%,拧紧釜盖,于200℃保温24小时,得到黑色制品;

(5)将步骤(4)中的黑色制品用去离子水离心清洗至杂质离子完全除去,于80℃真空干燥12小时,使制品完全干燥;

(6)将步骤(5)干燥后的制品置于坩埚中,放入石英管管式电阻炉中,通入氮气/氢气的混合气体排除电阻炉内空气,以15℃/分钟的速率从室温升至800℃,保温2小时,自然降温,获得碳包覆二硫化钼即C@MoS2,收集制品;

(7)按照100毫升30%的水合肼加入50毫升无水乙醇的比例,混合均匀后再加入500毫克碳纳米管即CNT,在80℃条件下加热回流处理6小时,真空抽滤,用去离子水水洗去杂质,制得氮掺杂碳纳米管即N-CNT,制品于80℃干燥8小时;

(8)将步骤(6)中制备的C@MoS2与步骤(7)中制备的N-CNT以质量比为6:1的比例分散在去离子水中,超声分散15分钟,再超声破碎30分钟,配制成浓度为0.05—2.0毫克/毫升的均一悬浮液;

(9)将步骤(1)中所制备的再生纸剪切成直径为4.5厘米的圆片,并浸入浓度为1摩尔/升的盐酸纯化12h,去除纸张表面杂质;将步骤(8)中所制备的均一悬浮液通过真空抽滤工艺与再生纸结合,如此所制得的碳包覆二硫化钼/氮掺杂碳纳米管/再生纸复合材料即柔性锂离子电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)的废旧纸张为废旧复印纸、报纸、卫生纸或者厨房用纸。

3.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(9)的真空抽滤工艺是将纯化的再生纸铺在布氏漏斗内,再将步骤(8)制备的均一悬浮液倒入布氏漏斗内,待抽干后,将再生纸翻面,再倒入均一悬浮液,抽干,如此循环往复直至均一悬浮液逐渐渗入到再生纸内部。

4.根据权利要求1所述的一种柔性锂离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(9)所制备的柔性碳包覆二硫化钼/氮掺杂碳纳米管/再生纸复合材料具有点-线-面结构,即再生纸纤维作为“面”提供坚固三维结构,C@MoS2作为“点”保证柔性电极的高比容量,N-CNT作为“线”既改善再生纸纤维的导电性能又增强柔性电极的力学性能。

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