[发明专利]聚酰亚胺硅极耳材料的制备工艺

说明书

本发明提供一种聚酰亚胺硅极耳材料的制备工艺，涉及锂电池领领域。包括以下步骤：制备蜂窝状多孔聚酰亚胺；硅、氧化亚硅、锂元化合物混合成混合粉末；将混合粉末通过等离子气相法填充至蜂窝状多孔聚酰亚胺中得到沉积材料；沉积材料通过碳沉积制备得到负极材料。将硅、氧化亚硅、锂元化合物的混合粉末通过等离子气相法填充至蜂窝状多孔聚酰亚胺中得到沉积材料，以该沉积材料作为极耳材料，改善了铜界面与负极材料界面相容差性能，提高了整体极耳导电性，从而提高电池倍率性；由于不添加高分子粘贴剂，负极活性物与聚酰亚胺直接接触，有效提高了电子传输速度与电子循环稳定性。从制备极耳的材料的根源处解决了现有的极耳存在导电性能差的技术问题。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种聚酰亚胺硅极耳材料的制备工艺。

背景技术

随着信息时代的巨大进步和快速发展，多功能便携式电子设备、电动汽车、飞行器、人造助力等设备对储能材料提出了更高的要求。因此，研发高比容量、高倍率、高安全性等新型锂电池电极材料已经迫在眉睫。

极耳，是锂离子聚合物电池产品的一种原材料。电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点。

现有的极耳在制备过程中，负极材料与铜箔结合需加入高分子粘结剂，由于粘结剂为非导电高分子，阻碍了电子导电通道，降低了传输速度，导致极耳的导电性能差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚酰亚胺硅极耳材料的制备工艺，解决了现有的极耳导电性能差。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种聚酰亚胺硅极耳材料的制备工艺，具体包括以下步骤：

制备蜂窝状多孔聚酰亚胺；

硅、氧化亚硅、锂元化合物混合成混合粉末；

将所述混合粉末通过等离子气相法填充至蜂窝状多孔聚酰亚胺中得到沉积材料；

沉积材料通过碳沉积制备得到负极材料。

优选的，所述步骤S1中，蜂窝状多孔聚酰亚胺的制备：

S1-1:以均苯四甲酸二酐、4，4’-二氨基二苯醚、二甲基乙酰胺、N-甲基-2吡咯烷酮、氟化合物为原料在氮气保护下溶解；

S1-2:将所述步骤S1-1得到的溶液，加入聚笨乙烯，在氮气保护下搅拌并回流2-10h；

S1-3:通所述步骤S1-2回流后的溶液通过注射-压延成型制备成25～100μm的膜，40-80℃下干燥；

S1-4:将所述步骤S1-3干燥后的膜进行石墨化处理，处理温度为2500～3000℃，保温5-10h。

优选的，所述混合粉末的制备过程为：

取高纯硅20～40份、氧化亚硅30～80份、锂元化合物2～10份，置于球磨机中球磨8～10h，球磨介质为氧化锆。

优选的，所述将混合粉末通过等离子气相法填充至蜂窝状多孔聚酰亚胺中的具体步骤为：

S3-1：将所述混合粉末置于等离子处理器中，抽真空，通入喷射气体；

S3-2：开启等离子加热；

S3-3：冷却处理。

优选的，所述碳沉积的具体步骤为：

将所述沉积材料放置于气相沉积炉中，通入碳源气体，气相喷射沉积。