[发明专利]氧化亚硅与聚酰亚胺复合极耳材料的制备工艺

说明书

本发明提供一种氧化亚硅与聚酰亚胺复合极耳材料的制备工艺，涉及锂离子电池技术领域。具体包括以下步骤：制备蜂窝状多孔聚酰亚胺；制备纳米氧化亚硅；将所述多孔聚酰亚胺、纳米氧化亚硅和锂元素的无机化合物进行混合球磨得到预产物；所述预产物高温热处理得到复合负极材料。本发明以聚酰亚胺制备一体化极耳材料，通过聚酰亚胺替代铜箔，改善了铜界面与负极材料界面相容差性能；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

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种氧化亚硅与聚酰亚胺复合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，本发明提供了一种氧化亚硅与聚酰亚胺复合极耳材料的制备工艺，解决了现有的极耳导电性能差的技术问题。

(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：

一种氧化亚硅与聚酰亚胺复合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；

制备纳米氧化亚硅；

将所述多孔聚酰亚胺、纳米氧化亚硅和锂元素的无机化合物进行混合球磨得到预产物；

所述预产物高温热处理得到复合负极材料。

优选的，所述制备蜂窝状多孔聚酰亚胺的具体步骤为：

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: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，其特征在于，所述制备纳米氧化亚硅的具体步骤为：

S2-1:高纯硅与氧化亚硅混合球磨得到混合球磨粉，所述球磨的条件为：球磨8～10h、球磨介质为氧化锆；

S2-2:所述步骤S2-1混合球磨粉在气氛保护下，600～1200℃烧结成氧化亚硅；

S2-3:所述步骤S2-2烧制得到氧化亚硅粉在高温炉中加温，通过喷雾制粉设备收集为纳米粉末；

其中，所述步骤S2-3中高温炉的加温温度为60～400℃，喷雾介质为氩气。

优选的，所述多孔聚酰亚胺、纳米氧化亚硅和锂元素的无机化合物混合球磨得到预产物的具体步骤为：