(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111578701.X (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2 号大街 (72)发明人 李仕琦　倪瑞　朱铧丞　黄澳旗　 (74)专利代理 机构 杭州君度专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 33240 代理人 陈炜 (51)Int.Cl. H01M 4/136(2010.01) H01M 4/134(2010.01) H01M 4/1395(2010.01) H01M 4/1397(2010.01) H01M 4/04(2006.01)H01M 4/36(2006.01) H01M 4/38(2006.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种纳米硫化锂-铜复合电极及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极 及其制备方法。 该纳米硫化锂 ‑铜复合电极含有 混合在一起的纳米硫化锂颗粒和纳米铜颗粒。 本 发明通过将硫化铜纳米线经过深度嵌锂后转化 成纳米硫化锂颗粒和纳米铜颗粒。 硫化锂的纳米 化有利于增强硫化锂与导电剂和电解液的接触， 从而提升纳米硫化锂 ‑铜复合电极的电子导电性 和离子导电性。 纳米铜颗粒也有助于进一步提升 纳米硫化锂 ‑铜复合电极的电子导电性。 此外， 本 发明制备纳米硫化锂 ‑铜复合电极的过程分别以 铜纳米线和硫化铜纳米线作为原料和中间物质， 所以浆料制作、 极片涂层、 极片辊压等过程均无 需干燥气氛保护， 降低了工艺难度， 节省了生产 成本。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114267824 A 2022.04.01 CN 114267824 A 1.一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极， 其特征在于： 含有混合在一起的纳米硫化锂纳米颗粒 和铜纳米颗粒。 2.根据权利要求1所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极， 其特征在于： 通过纳米硫化铜 材质的极片为正极， 锂片为负极， 溶解有LiPF6的碳酸酯基试剂溶液作为电解液的电解体系 得到。 3.如权利要求1所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步骤一、 将铜纳米线加入 硫单质的二硫化 碳溶液中并加热， 得到硫化铜纳米线； 步骤二、 将硫化铜纳米线与 碳材料按照质量比60～90:1～40混合， 得到硫化铜纳米线/ 碳材料； 步骤三、 单壁碳纳米管、 粘结剂和步骤二得到的硫化铜纳米线/碳材料混合均匀， 得到 胶状材料； 步骤四、 将步骤三所 得的胶状材 料涂覆成膜后干燥， 得到极片； 步骤五、 将步骤四所 得极片进行辊压； 步骤六、 以步骤五所得极片为正极， 锂片为负极， 溶解有LiPF6的碳酸酯基试剂溶液作 为电解液； 向正极和负极通电， 极片 中的硫化铜在嵌入锂离子后转化为纳米硫化锂和纳米 铜颗粒， 得到纳米硫化锂 ‑铜复合电极。 4.根据权利要求3所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步骤 一中所述铜纳米线的制备 过程如下： (1)以去离子水为溶剂， 将CuCl2·2H2O、 葡萄糖和十六胺混合并且搅拌均匀， 得到混合 溶液； (2)将混合溶液加入水热反应釜中， 并将水热反应釜中灌满氩气， 接下来将密封好的水 热反应釜放在烘 箱加热； (3)将水热反应釜中加热后的混合溶液进行离心分离， 分离出铜纳米线并放置于真空 干燥箱中80℃干燥3 h。 5.根据权利要求4所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步骤 一中， 硫单质与二硫化 碳的质量比为1:1； 硫单质与铜纳米线质量比为1:1至1:10 。 6.根据权利要求3、 4或5所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步骤一中所 得的硫化铜纳米线为硫化铜纯 净物， 或核壳结构的铜@硫化铜纳米线。 7.根据权利要求3或4所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步 骤二中， 硫化铜纳米线与碳材料的混合以N ‑甲基吡咯烷酮为溶剂， 通过机械球磨手段混合 均匀， 球料比为 4:1， 球磨转速为25 0转/分， 球磨时间为3 h。 8.根据权利要求3或4所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步 骤三中， 直接将单壁碳纳米管和粘结剂加入装有硫化铜 纳米线/碳材料的球磨罐中， 并加N ‑ 甲基吡咯烷酮， 确保固含量为30％， 进一步机械球磨将材料混合均匀， 球磨转速为300转/ 分， 球磨时间为2h 。 9.根据权利要求3或4所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于： 步 骤三中所述的粘结剂采用聚偏氟乙烯； 硫化铜纳米线/碳材料、 单壁碳纳米管、 聚偏氟乙烯 的质量比为95:3:2。 10.根据权利要求3或4所述的一种纳米硫化锂 ‑铜复合电极的制备方法， 其特征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114267824 A 2步骤四中， 胶状材 料的涂覆面密度为2 ～15mg/cm2。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114267824 A 3