锂离子电池负极片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锂离子电池负极片的制备方法，具体涉及一种Ct-ZnMoO4锂离子电池负极片及其制备方法。
【背景技术】
[0002]锂离子电池因具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、充电效率高和无记忆效应等优点，在手机、笔记本电脑等领域得到了广泛的应用。
[0003]锂离子电池通常由正极片、负极片、隔膜、电解液和外壳组成。其中，粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性物质，增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好地稳定极片的结构，对于在充放电过程中体积会膨胀/收缩的锂离子电池正负极来说，要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。目前，工业上普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为锂离子电池的粘结剂，N-甲基吡咯烷酮(NMP)做分散剂。由于NMP价格较贵、挥发温度较高，而且有机溶剂的挥发会造成一定的环境问题，因此亟需开发一种绿色环保的锂离子电池负极片。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种Ct-ZnMoO4锂离子电池负极片及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明制备工艺简单、绿色环保、成本低廉、产率高，制得的电极的充放电电位为0.01?3.5V，首次库伦效率高于80%，比容量50圈反复充放电后仍保持在440mAhg—1。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种Ct-ZnMoO4锂离子电池负极片的制备方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一:将摩尔比为1:1的锌盐和钼酸盐分别溶于蒸馏水中，搅拌使其充分溶解；
[0008]步骤二:将钼酸盐溶液逐滴加入锌盐溶液中，搅拌均匀后，在常温下静置反应得到钼酸锌前驱体材料；
[0009]步骤三:将步骤二中得到的钼酸锌前驱体材料离心分离后，采用水溶液和无水乙醇洗涤，然后烘干即得到钼酸锌前驱体；
[0010]步骤四:将步骤三得到的钼酸锌前驱体放入高温炉中热处理，然后自然冷却到室温后得到α-ΖηΜοθ4锂离子电池负极材料；
[0011]步骤五:将a -ZnMo04与粘结剂、导电剂按质量比8:1:1混合，经玛瑙研钵研磨均勾，调成浆料后涂覆在铜箔上，真空干燥12?24h，经压片机处理得到锂离子电池负极片。
[0012]进一步地，所述的钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠，锌盐为硝酸锌或氯化锌。
[0013]进一步地，步骤一中搅拌方式为磁力搅拌，搅拌时间为lOmin。
[0014]进一步地，步骤二中的滴加速度为I?3mL/min;搅拌时间为30min，静置反应时间为I?5d0
[0015]进一步地，步骤三中离心速度为8000?9000r/min;离心时间为10?15min。
[0016]进一步地，步骤三中洗涤时用无水乙醇和蒸馏水交替冲洗3?6次;烘干温度为60Γ。
[0017]进一步地，步骤四中高温炉为马弗炉，热处理温度为400?600°C，时间为40min?3h。
[0018]进一步地，步骤五中粘结剂为羧甲基纤维素钠;导电剂为乙炔黑。
[0019]进一步地，步骤五中涂覆厚度为15?20μπι;真空干燥温度为80?120°C ;压片机压强为80 ?120kg/Cm20
[0020]一种α-ΖηΜοθ4锂离子电池负极片，采用上述的α-ΖηΜοθ4锂离子电池负极片的制备方法制得。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0022]本发明制备的C1-ZnMoO4锂离子电池负极片，结构为四方体，其钼离子位于四面体的对称中心，外面被4个02—包围，具有相对好的稳定性。不同于其他多组分过渡金属氧化物，Ct-ZnMoO4可以利用两种不同的电化学反应机理，除了钼元素与锂之间的转化机理外，锌可以与锂进行合金化反应，这两种反应在电化学储锂中可以共存，且它们之间存在着协同效应，可以共同促进电池性能的提高。另外，我国的钼资源产量居世界第二位，利用这样的资源优势，开发研究钼酸锌锂离子电池负极材料，具有十分重要的意义。同时，本发明制备α_ZnMoO4锂离子电池负极片，以羧甲基纤维素钠为粘结剂，减小电极/电解液的界面阻抗和电池的内阻，改善了电池的性能，另外，以水作为分散剂，对环境友好，且价格便宜，能够起到节能减排作用，从而实现绿色无污染的生产。采用该负极片制得的锂离子电池的充放电电位为0.01?3.5V，首次库伦效率高于80%，比容量50圈反复充放电后仍保持在A^mAhg—1。
【附图说明】
[0023]图1是实施例1制备的α-ΖηΜοθ4锂离子电池负极材料的XRD图谱；
[0024]图2是采用实施例1制得的负极片用于模拟电池的充放电循环性能图。
【具体实施方式】
[0025]下面对本发明的实施方式做进一步详细描述:
[0026]一种Ct-ZnMoO4锂离子电池负极片的制备方法，包括以下步骤:
[0027]步骤一:将摩尔比为1:1的锌盐和钼酸盐分别溶于蒸馏水中，磁力搅拌1min使其充分溶解，其中，钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠，锌盐为硝酸锌或氯化锌；
[0028]步骤二:将钼酸盐溶液以I?3mL/min的速度逐滴加入锌盐溶液中，搅拌30min，在常温下静置反应I?5d得到钼酸锌前驱体材料；
[0029]步骤三:将步骤二中得到的钼酸锌前驱体材料以8000?9000r/min离心10?15min后，采用无水乙醇和蒸馏水交替冲洗3?6次，然后在烘箱中以60°C烘干即得到钼酸锌前驱体；
[0030]步骤四:将步骤三得到的钼酸锌前驱体放入马弗炉中400?600°C热处理40min?3h，然后自然冷却到室温后得到Ct-ZnMoO4锂离子电池负极材料；
[0031 ] 步骤五:将α-ΖηΜοθ4与粘结剂、导电剂按质量比8:1:1混合，经玛瑙研钵研磨均勾，调成浆料后涂覆在铜箔上，涂覆厚度为15?20μπι，然后在80?120 °C下真空干燥12?24h，经压片机以80?120kg/cm2的压力处理得到锂离子电池负极片，其中，粘结剂为羧甲基纤维素纳;导电剂为乙块黑。
[0032]下面结合实施例对本发明做进一步详细描述:
[0033]实施例1
[0034]步骤一:将摩尔比为1:1的硝酸锌和钼酸钠分别溶于蒸馏水中，磁力搅拌1min使其充分溶解；
[0035]步骤二:将钼酸钠溶液以lmL/min的速度逐滴加入硝酸锌溶液中，搅拌30min，在常温下静置反应5d得到钼酸锌前驱体材料；
[0036]步骤三:将步骤二中得到的钼酸锌前驱体材料以8000r/min离心1min后，采用无水乙醇和蒸馏水交替冲洗4次，然后在烘箱中以60°C烘干即得到钼酸锌前驱体；
[0037]步骤四:将步骤三得到的钼酸锌前驱体放入马弗炉中600°C热处理3h，然后自然冷却到室温后得到α_ΖηΜοθ4锂离子电池负极材料；
[0038]步骤五:将Ct-ZnMoO4与羧甲基纤维素钠、乙炔黑按质量比8:1:1混合，经玛瑙研钵研磨均匀，调成浆料后涂覆在铜箔上，涂覆厚度为15μπι，然后在1200C下真空干燥24h，经压片机以lOOkg/cm2的压力处理得到锂离子电池负极片。
[0039]图1是制备的a-ZnMoO4^XRD