鋰離子電池負(fù)極的制備方法
【專利摘要】一種鋰離子電池負(fù)極的制備方法，包括：提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管；通過真空蒸鍍法將一金屬材料蒸鍍于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中碳納米管的表面形成一連續(xù)的納米級管狀結(jié)構(gòu)；以及使所述蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的金屬材料自發(fā)氧化，獲得所述鋰離子電池負(fù)極。
【專利說明】鋰離子電池負(fù)極的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池負(fù)極的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是一種新型的綠色化學(xué)電源，與傳統(tǒng)的鎳鎘電池、鎳氫電池相比，其具有輸出電壓高、壽命長、能量密度大的優(yōu)點(diǎn)。自1990年日本索尼公司推出第一代鋰離子電池后，它已經(jīng)得到迅速發(fā)展并廣泛用于各種便攜式設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有的鋰離子電池的負(fù)極材料通常采用將電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電顆粒以及粘結(jié)劑混合形成漿料，然后壓制成型，并進(jìn)一步烘干。采用這種方法制備的鋰離子電池電極，很難將導(dǎo)電顆粒在電極中均勻分布，所以其導(dǎo)電性能不均勻，進(jìn)而影響其充放電性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，確有必要提供一種具有較高充放電性能的鋰離子電池負(fù)極的制備方法。
[0005]一種鋰離子電池負(fù)極的制備方法，包括:提供一碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管；通過真空蒸鍍法將一金屬材料包覆于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中碳納米管的表面形成一連續(xù)的納米級管狀結(jié)構(gòu)；以及使所述蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的金屬材料自發(fā)氧化，獲得所述鋰離子電池負(fù)極。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明中的所述鋰離子電池負(fù)極的制備方法通過真空蒸鍍法將金屬材料蒸鍍于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中碳納米管的表面形成一連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu)，然后使蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的金屬材料自發(fā)氧化，故，該金屬氧化物材料可以均勻的吸附于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中，并與所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中的碳納米管形成良好的結(jié)合。故，該鋰離子電池負(fù)極具有良好的充放電性能。另外，通過將蒸鍍有納米級金屬材料的碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)暴露于空氣當(dāng)中，該納米級金屬材料就可以發(fā)生自發(fā)的氧化從而形成所述鋰離子電池負(fù)極，而無需其他額外、復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。故，本發(fā)明實(shí)施例提供的鋰離子電池負(fù)極的制備方法具有工藝簡單、成本低廉等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所述鋰離子電池負(fù)極的流程圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所述鋰離子電池負(fù)極的方法中所采用的碳納米管拉膜的SEM照片。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所述鋰離子電池負(fù)極的方法中所采用的碳納米管碾壓膜的SEM照片。
[0010]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所述鋰離子電池負(fù)極的方法中所采用的碳納米管絮化膜的SEM照片。
[0011]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所述鋰離子電池負(fù)極的方法中在腔體中將金屬材料蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0012]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的所述鋰離子電池負(fù)極的SEM照片。
[0013]主要元件符號說明
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池負(fù)極的制備方法，包括: 提供一懸空設(shè)置的碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管； 通過真空蒸鍍法將一金屬材料包覆于所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)中碳納米管的表面形成一連續(xù)的納米級管狀結(jié)構(gòu)；以及 使所述蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的金屬材料自發(fā)氧化，獲得所述鋰離子電池負(fù)極。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述金屬材料選自過渡金屬材料。
3.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述將金屬材料蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)包括以下步驟: 提供一腔體，將所述金屬材料及碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述腔體中；以及 將所述腔體抽真空，并加熱所述金屬材料使金屬材料熔融后蒸發(fā)或升華形成蒸汽，該蒸汽遇到碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)后凝聚，從而在碳納米管的表面形成一連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述腔體內(nèi)的真空度小于等于10_3Pa。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述使蒸鍍于碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的金屬材料氧化的步驟為:將所述蒸鍍有金屬材料的碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)暴露于空氣中。
6.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述碳納米管的直徑為5?20納米。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述碳納米管的直徑為10?15納米。
8.如權(quán)利要求6所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述管狀結(jié)構(gòu)的厚度為碳納米管直徑的0.5-3倍。
9.如權(quán)利要求8所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述管狀結(jié)構(gòu)的厚度為碳納米管直徑的1-2倍。
10.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)的厚度為100納米-100微米。
11.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述碳納米管膜狀結(jié)構(gòu)包括多層層疊設(shè)置的碳納米管膜，且相鄰的碳納米管膜之間通過范德華力緊密相連。
12.如權(quán)利要求11所述的鋰離子電池負(fù)極的制備方法，其特征在于，所述每一碳納米管膜包括多個基本沿同一方向延伸的碳納米管，且每一碳納米管與在延伸方向相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連。
【文檔編號】H01M4/1393GK103633297SQ201210300236
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】吳揚(yáng), 何性峰, 王佳平, 姜開利, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司