[发明专利]一种基于生物质碳/钴酸镍针复合材料的锂离子电池负极的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于生物质碳/钴酸镍针复合材料的锂离子电池负极的制备方法，包括多孔柚子皮碳材料的制备，利用多孔柚子皮碳材料制备钴酸镍/碳复合材料，然后制备钴酸镍/碳复合材料锂离子电池负极片，最后将电池负极片组装纽扣电池，并对其进行电化学测试。本发明采用柚子皮作为生物碳源，相对于现有技术中的石墨烯碳源，既经济实惠，而且环境友好；并且本发明柚子皮独特的多孔结构，通过冷冻干燥技术可以很好的得到保护，同时可以使钴酸镍针更好地长在块状柚子皮碳上，增强导电性，提高碳/钴酸镍复合材料作为锂离子电池负极材料的稳定性；本发明以柚子皮碳块为碳源的碳/钴酸镍复合材料锂离子电池负极材料，可以大大提高电池的倍率性能。

主权项

1.一种基于生物质碳/钴酸镍针复合材料的锂离子电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、制备多孔柚子皮碳材料，将新鲜的柚子皮外部黄色的部分去掉，用去离子水和乙醇清洗干净，并切成小块，干燥后在温度为800‑1400℃的惰性气氛下保温1‑3h进行碳化，然后对柚子皮碳块进行纯化处理；S2)、制备钴酸镍/碳复合材料，将摩尔比为1：2：10～100：1.5的可溶性镍盐、可溶性钴盐、尿素、十六烷基三甲基溴化铵分散于去离子水中，搅拌0.5～2h至全部溶解后加入0.2～2质量份数步骤S1)中制备的柚子皮碳，超声处理0.5h～1h后倒入水热反应釜中150～200℃反应5～12h，待冷却到室温后，进行抽滤洗涤，然后在60～100℃条件下烘干4～12h，后在温度为350℃～600℃的马弗炉中煅烧2h～8h，升温速率为1℃/min～3℃/min，得到钴酸镍/碳复合材料；S3)、制备钴酸镍/碳复合材料锂离子电池负极片，将钴酸镍/碳复合材料：导电炭：PVDF按照质量比为7：3：1混合，磁力搅拌6～12h成浆料，然后将浆料用涂铺器涂在铜箔上，然后在温度为80～100℃的真空干燥箱中烘干，然后将涂了活性物质的铜箔裁成直径为12mm的圆片，得到钴酸镍/碳复合材料锂离子电池负极片；S4)、组装纽扣电池，将钴酸镍/碳复合材料锂离子电池负极片做工作电极、金属锂片作为参比电极和对电极，放入隔膜将工作电极和参比电极隔开，滴入电解液，用垫片和弹片使电池能够压得更紧密，以CR2030型扣式电池作为测试载体；并对其进行电化学测试。