【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池，具體是一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法及應用。
技術介紹
1、隨著社會的快速發展，新能源車輛層出不窮，人們對于鋰離子電池的需求越來越大；因此，人們在注重電池性能的同時，更注重降低成本問題。目前來說，由于有機電極聚合材料成本低、豐度高、環境友好、理論容量高、結構通用性和靈活性好等優點，鋰離子電池對有機電極聚合材料的興趣再度使然。盡管有上述優點，但低氧化還原穩定性，在電解質中的高溶解度和低電導率仍然是這些聚合材料應用在鋰離子電池陰極的關鍵限制。
2、目前，解決陰極材料溶解度問題的一個常見策略是使用有機聚合材料。在多孔有機框架中嵌入氧化還原活性位點可以改善離子的擴散，而多孔有機共軛框架則可以提高離子的擴散速率和電子電導率。因此，本專利技術通過電聚合的方式對有機材料進行相應的分子框架設計及改性，使得組裝的鋰離子電池獲得較高的比容量、優異的速率能力、長期的循環穩定性和接近統一的庫侖效率。
3、因此，我們公開了一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法及應用。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法及應用，以解決現有技術中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，包括以下操作步驟：
4、步驟1：二氨基萘加入到濃硝酸中，均勻混合，在高溫下油浴加熱，過濾、洗滌、干燥，得到親水性二氨
5、步驟2：將親水性二氨基萘、聚四氟乙烯、純水均勻混合，加入異丙醇，攪拌搟磨均勻，干燥，得到親水性二氨基萘電極材料；
6、步驟3：將親水性二氨基萘電極材料進行電聚合反應，得到電化學聚合材料。
7、較為優化的，步驟3中，所述電聚合反應的參數設置為：充電電壓設置為0.6~1vvs.ag/agcl，電流密度設置為0.1~0.5?a?g-1，電聚合反應時間為1~4小時；所述電化學聚合材料為聚-親水性二氨基萘材料。
8、方案中，本專利技術基于自聚體模式，采用電化學聚合的方式成功地改良了親水性二氨基萘（hahqs）：通過施加一定的電位或電流，使單體在電極表面或溶液中發生氧化或還原反應，從而生成自由基或離子等活性中間體，這些中間體進一步相互作用形成聚合物鏈的過程。
9、較為優化的，步驟2中，所述親水性二氨基萘（hahqs）、聚四氟乙烯的質量比為(9~9.5):(0.5~1)；所述干燥的溫度為60~65℃，干燥的時間為20~24小時。
10、較為優化的，步驟1中，所述濃硝酸的濃度為7.5~8mol/l；濃硝酸及過濾洗滌用的純水的用量為二氨基萘（ahqs）質量的30倍。
11、較為優化的，步驟1中，所述油浴加熱的溫度為120~140℃，油浴加熱的時間為12~20小時；干燥的溫度為80℃，干燥的時間為12~24小時。
12、一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法得到的電化學聚合材料在鋰離子電池中的應用。
13、較為優化的，所述電化學聚合材料在鋰離子電池中的應用方法為：
14、步驟s1：將聚-親水性二氨基萘材料（p-hahqs）、炭黑、聚偏氟乙烯（pvdf）、n-甲基-2-吡咯烷酮（nmp）均勻混合，制備成陰極漿料；
15、步驟s2：將陰極漿料涂覆于鋁箔上干燥，再進行輥壓、模切、分切、極耳焊接、包膠，得到陰極極片；將鋰片裁剪作為陽極極片；
16、步驟s3：陰極極片與陽極極片通過聚乙烯多孔膜分隔，電解質采用六氟磷酸鋰和三氟甲磺酸鋰的混合溶液；這三層被壓在兩個集電器之間，其中一個集電器與陰極極片接觸，另一個集電器與陽極極片接觸；整個鋰離子電池在一個充滿氬氣的手套箱中，最終組裝成一種鋰離子電池。
17、較為優化的，所述聚-親水性二氨基萘材料（p-hahqs）、炭黑、聚偏氟乙烯（pvdf）、的質量比為(7~7.3):(1.8~2):(0.8~1.2)；所述陰極極片上聚-親水性二氨基萘材料（p-hahqs）質量負載為(0.2~1)mg?cm-2。
18、較為優化的，步驟s2中，所述干燥的溫度為80~85℃，干燥的時間為10~12小時。
19、較為優化的，所述陰極極片的壓實密度為2?g/cc。
20、較為優化的，所述電解液包括體積比為1:1的三氟甲磺酸鋰（licf3so3）、六氟磷酸鋰(lipf6)；所述電解液的濃度為0.5?mol/l。
21、較為優化的，所述陽極極片和陰極極片面積為1~1.54?cm-2。
22、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
23、本專利技術將二氨基萘混合于濃硝酸溶液中進行油浴加熱反應，這將有利于擴大二氨基萘分子的孔間距，增加更多的反應位點且增加其親水性。隨后采用電化學聚合的方式，以充電電壓為截止條件，對親水性二氨基萘（hahqs）極片進行電聚合，使二氨基萘（ahqs）發生自聚合，形成相應的大型共軛框架，增加更多的活性位點及較大的分子結構和分子層間距，最終制得聚-親水性二氨基萘（p-hahqs）陰極材料。這使得最后組裝的鋰離子電池擁有較高的比容量、優異的速率能力、長期的循環穩定性和接近統一的庫倫效率。
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1.一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：包括以下操作步驟：
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟3中，所述電聚合反應的參數設置為：充電電壓設置為0.6~1V?vs.Ag/AgCl，電流密度設置為0.1~0.5?A?g-1，電聚合反應時間為1~4小時；所述電化學聚合材料為聚-親水性二氨基萘材料。
3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中，所述親水性二氨基萘、聚四氟乙烯的質量比為(9~9.5):(0.5~1)；所述干燥的溫度為60~65℃，干燥的時間為20~24小時。
4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟1中，所述濃硝酸的濃度為7.5~8mol/L；濃硝酸及過濾用的純水的用量為二氨基萘質量的30倍。
5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟1中，所述油浴加熱的溫度為120~140℃，油浴加熱的時間為12~20小時；干燥的溫
6.一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的應用，其特征在于：權利要求1~5任一項所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法得到的電化學聚合材料在鋰離子電池中的應用。
7.根據權利要求6所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的應用，其特征在于：所述電化學聚合材料在鋰離子電池中的應用方法為：
8.根據權利要求7所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的應用，其特征在于：所述聚-親水性二氨基萘材料、炭黑、聚偏氟乙烯的質量比為(7~7.3):(1.8~2):(0.8~1.2)；所述陰極極片上聚-親水性二氨基萘材料的質量負載為(0.2~1)mg?cm-2。
9.根據權利要求7所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的應用，其特征在于：步驟S2中，所述干燥的溫度為80~85℃，干燥的時間為10~12小時。
...【技術特征摘要】
1.一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：包括以下操作步驟：
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟3中，所述電聚合反應的參數設置為：充電電壓設置為0.6~1v?vs.ag/agcl，電流密度設置為0.1~0.5?a?g-1，電聚合反應時間為1~4小時；所述電化學聚合材料為聚-親水性二氨基萘材料。
3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟2中，所述親水性二氨基萘、聚四氟乙烯的質量比為(9~9.5):(0.5~1)；所述干燥的溫度為60~65℃，干燥的時間為20~24小時。
4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特征在于：步驟1中，所述濃硝酸的濃度為7.5~8mol/l；濃硝酸及過濾用的純水的用量為二氨基萘質量的30倍。
5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池陰極的電化學聚合材料的制備方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何頓永，李學法，張國平，
申請(專利權)人：江陰納力新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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