鋰離子電池正極片及其制備方法、鋰離子電池的制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種鋰離子電池正極片的制備方法，包括如下步驟：按照固液比為（0.1g~2g）:100mL，將碳材料在由濃硝酸和濃硫酸組成的混合酸中回流反應(yīng)，得到羧基化的碳材料；按照固液比為（0.1g~2g）:100mL，將羧基化的碳材料在二氯亞酚中回流反應(yīng)，得到酰氯化的碳材料；按照固液比為(0.1g~1g）:100mL:200mL，將酰氯化的碳材料與乙二胺在無(wú)水甲苯中回流反應(yīng)，得到酰胺化的碳材料；將酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；先將集流體在分散液中浸泡，然后將集流體于分散液和Li2C6O6溶液中交替浸泡，干燥，得到鋰離子電池正極片。此外，還要提供一種鋰離子電池正極片及鋰離子電池的制備方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鋰離子電池正極片及其制備方法、鋰離子電池的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料科學(xué)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池正極片的制備方法及采用該方法制備的鋰離子電池正極片、以及使用該方法制備的鋰離子電池正極片鋰離子電池的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各種新能源的發(fā)展，便攜式電子設(shè)備的小型化發(fā)展及電動(dòng)汽車(chē)對(duì)大容量高功率化學(xué)電源的廣泛需求。目前商品化的鋰離子電池大多采用無(wú)機(jī)正極片/石墨體系，其中這些正極片材料主要是磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰以及混合的體系。雖然這類(lèi)體系的電化學(xué)性能優(yōu)異，但是由于其本身容量較低(如磷酸鐵鋰的理論170mAh/g)，制備工藝復(fù)雜，成本高等諸多的缺點(diǎn) 。所以開(kāi)發(fā)新型的其它種類(lèi)的正極片材料受到了人們的廣泛的重視。
[0003]West等人在1963年提出了一類(lèi)叫做oxocarbon的化合物,其中幾乎所有的碳原子都是以羰基或烯醇去質(zhì)子化的形式存在。Armand等人制備了一系列oxocarbon鋰鹽，其中，玫棕酸二鋰鹽一二羥基苯四醌二鋰鹽Li2C6O6保持了很好的晶體形態(tài)，晶體大小為2 μ μm~3 μ m,理論比容量為957mAh/g,首放比容量達(dá)到580mAh/g,文章研究了不同電化學(xué)窗口下，電壓隨鋰離子數(shù)量的變化，得出容量衰減的原因是活性物質(zhì)溶解于電解液中，而二鋰鹽比三、四鋰鹽更容易溶解。該材料具有比容量、能量密度高，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是使用該材料的鋰離子電池隨著充放電的循環(huán)，容量衰減很快，壽命較商用鋰離子電池短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于此，有必要提供一種能夠提高鋰離子電池循環(huán)壽命的鋰離子電池正極片的制備方法及鋰離子電池正極、以及鋰離子電池的制備方法。
[0005]一種鋰離子電池正極片的制備方法，包括如下步驟:
[0006]按照固液比為(0.lg~2g):100mL，將碳材料在由濃硝酸和濃硫酸組成的混合酸中500C~80°C回流反應(yīng)0.5小時(shí)~2小時(shí)，得到羧基化的碳材料；
[0007]按照固液比為(0.lg^2g):1OOmL,將所述羧基化的碳材料在二氯亞酚中500C~80°C回流反應(yīng)5小時(shí)~15小時(shí)，得到酰氯化的碳材料；
[0008]按照固液比為(0.lg^lg):1OOmL:200mL，將所述酰氯化的碳材料與乙二胺在無(wú)水甲苯中50°C~80°C回流反應(yīng)24小時(shí)~48小時(shí)，得到酰胺化的碳材料；
[0009]將所述酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；及
[0010]先將集流體在所述分散液中浸泡30分鐘飛O分鐘，然后將所述集流體于所述分散液和Li2C6O6溶液中交替浸泡，干燥，得到鋰離子電池正極片。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述碳材料為石墨烯、碳納米管或活性炭纖維。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述羧基化的碳材料在所述二氯亞酚中回流反應(yīng)之前還包括對(duì)所述羧基化的碳材料進(jìn)行水洗、過(guò)濾及干燥的步驟。[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述酰胺化的碳材料溶解于水中之前還包括對(duì)所述酰胺化的碳材料進(jìn)行冷卻、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步驟。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分散液的濃度為0.2mg/mL^0.8mg/mL ;所述Li2C6O6溶液的濃度為5mg/mL~20mg/mL。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，將所述集流體于所述分散液和所述溶液中交替浸泡時(shí)，每次浸泡I分鐘~10分鐘,且每次浸泡后進(jìn)行干燥,浸泡次數(shù)為5次"10次。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述集流體為鋁箔、鎳網(wǎng)、鈦箔或鋼箔。
[0017]一種按照上述鋰離子電池正極片的制備方法制備得到的鋰離子電池正極片。
[0018]一種鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟:
[0019]按照上述鋰離子電池正極片的制備方法得到鋰離子電池正極片；
[0020]制備鋰離子電池負(fù)極片；及
[0021]將所述鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按順序疊片組裝成電芯，然后將所述電芯置于電池殼體里，并往所述電池殼體里注入電解液，密封所述電池殼體，得到鋰離子電池。
[0022]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鋰離子電池負(fù)極片為金屬鋰片。
[0023]由于Li2C6O6在充放電過(guò)程中溶解在電解液中，導(dǎo)致活性材料逐漸減少，造成了該材料的循環(huán)壽命不高，而上述鋰離子 電池正極片的制備方法通過(guò)對(duì)碳材料進(jìn)行改性處理，在碳材料表面引入帶正電荷的胺基官能團(tuán)，而Li2C6O6上的羰基帶有負(fù)電荷，通過(guò)靜電吸引力使兩種材料自組裝結(jié)合在一起，通過(guò)層層自組裝方法將Li2C6O6材料固定在碳材料層間，從而束縛Li2C6O6分子的移動(dòng)，使得Li2C6O6材料在電解液中的溶解性大大降低，提高了Li2C6O6材料的循環(huán)壽命，因此，將上述制備方法制備的鋰離子電池正極片應(yīng)用于鋰離子電池中能夠提高鋰離子電池的循環(huán)壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為一實(shí)施方式的鋰離子電池正極片的制備方法的流程圖；
[0025]圖2為一實(shí)施方式的鋰離子電池的制備方法的流程圖；
[0026]圖3為實(shí)施例6制備的鋰離子電池與傳統(tǒng)的含有Li2C6O6的正極片的鋰離子電池循環(huán)壽命測(cè)試對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)鋰離子電池正極片及其制備方法、鋰離子電池的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028]如圖1所示，一實(shí)施方式的鋰離子電池正極片的制備方法，包括如下步驟:
[0029]步驟SllO:按照固液比為(0.lg^2g):100mL，將碳材料在由濃硝酸和濃硫酸組成的混合酸中50°C~80°C回流反應(yīng)0.5小時(shí)~I小時(shí)，得到羧基化的碳材料。
[0030]其中，碳材料為本領(lǐng)域的電導(dǎo)率高的碳材料，優(yōu)選為石墨烯、碳納米管或活性炭纖維。
[0031]其中，混合酸優(yōu)選由質(zhì)量比為1:3的質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸與質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸混合組成。濃硝酸與濃硫酸組成的混合酸具有很強(qiáng)的氧化物，能夠在碳材料的表面產(chǎn)生大量的羧基。
[0032]步驟S120:按照固液比為(0.lg^2g): lOOmL，將羧基化的碳材料在二氯亞酚中500C~80°C回流反應(yīng)5小時(shí)~15小時(shí)，得到酰氯化的碳材料。
[0033]步驟S120 的反應(yīng)式為:-C00H+S0Cl2 — _C0C1+S02+HC1
[0034]其中，羧基化的碳材料在二氯亞酚中回流反應(yīng)之前還包括對(duì)羧基化的碳材料進(jìn)行水洗、過(guò)濾及干燥的步驟。
[0035]步驟S130:按照固液比為(0.1g~lg):1OOmL: 200mL，將酰氯化的碳材料與乙二胺在無(wú)水甲苯中50°C~80°C回流反應(yīng)24小時(shí)~48小時(shí)，得到酰胺化的碳材料。
[0036]步驟S130 的反應(yīng)式為:-C0Cl+H2NCH2CH2NH2 — _C0NHCH2CH2NH2+HC1
[0037]步驟S140:將酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液。
[0038]其中，將酰胺化的碳材料溶解于水中之前還包括對(duì)酰胺化的碳材料進(jìn)行冷卻、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步驟。真空干燥的條件為50°C真空干燥24小時(shí)。
[0039]其中，分散液的濃度優(yōu)選為0.2mg/mL"0.8mg/mL,該濃度適于酰胺化碳材料的均勻分散，有利于自組裝反應(yīng)的進(jìn)行。
[0040]步驟S150:先將集流體 在分散液中浸泡30分鐘飛O分鐘，然后將集流體于分散液和Li2C6O6溶液中交替浸泡，干燥，得到鋰離子電池正極片。
[0041 ] 其中，Li2C6O6溶液的濃度優(yōu)選為5mg/mL~20mg/mL，該濃度的Li2C6O6溶液有利于自組裝過(guò)程中有較多的Li2C6O6在碳材料上，有利于得到能量密度較高的鋰離子電池正極片。
[0042]其中，將集流體于分散液和溶液中交替浸泡時(shí)，每次浸泡I分鐘~10分鐘，且每次浸泡后進(jìn)行干燥，浸泡次數(shù)為5次~10次。經(jīng)過(guò)多次交替浸泡、干燥，使得鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到100微米~200微米。即經(jīng)過(guò)層層自組裝的方法將Li2C6O6材料固定在碳材料層間，束縛Li2C6O6分子的移動(dòng)。
[0043]其中，集流體為本領(lǐng)域常用的集流體，優(yōu)選為鋁箔、鎳網(wǎng)、鈦箔或鋼箔。
[0044]由于Li2C6O6在充放電過(guò)程中溶解在電解液中，導(dǎo)致活性材料逐漸減少，造成了該材料的循環(huán)壽命不高，而上述鋰離子電池正極片的制備方法通過(guò)對(duì)碳材料進(jìn)行改性處理，在碳材料表面引入帶正電荷的胺基官能團(tuán)，而Li2C6O6上的羰基帶有負(fù)電荷，通過(guò)靜電吸引力使兩種材料自組裝結(jié)合在一起，通過(guò)層層自組裝方法將Li2C6O6材料固定在碳材料層間，從而束縛Li2C6O6分子的移動(dòng)，使得Li2C6O6材料在電解液中的溶解性大大降低，提高了Li2C6O6材料的循環(huán)壽命，因此，將上述制備方法制備的鋰離子電池正極片應(yīng)用于鋰離子電池中能夠提高鋰離子電池的循環(huán)壽命。
[0045]由上述鋰離子電池正極片的制備方法制備得到的鋰離子電池正極片。
[0046]其中，鋰離子電池正極片的厚度為100微米~200微米。
[0047]上述方法制備的鋰離子電池正極片由于對(duì)碳材料進(jìn)行改性處理，而在碳材料的表面引入帶正電荷的胺基官能團(tuán)，碳材料提供電子傳輸軌道，保證了 Li2C6O6材料容量的發(fā)揮。
[0048]如圖2所示，一實(shí)施方式的鋰離子電池的制備方法，包括如下步驟:
[0049]步驟S210:按照上述鋰離子電池正極片的制備方法得到鋰離子電池正極片。
[0050]步驟S220:制備鋰離子電池負(fù)極片。
[0051]其中，鋰離子電池負(fù)極片為本領(lǐng)域常用的負(fù)極片，優(yōu)選為金屬鋰片，常用的負(fù)極片中一般不含有鋰離子，而正極片中的鋰較少，采用金屬鋰片作為負(fù)極，有利于鋰離子電池容量的發(fā)揮。
[0052]其中，鋰離子電池負(fù)極片的尺寸與鋰離子電池正極片的尺寸相同。
[0053]需要說(shuō)明的是，步驟S210與步驟S220可以調(diào)換順序，即可以先制備鋰離子電池負(fù)極片，再制備鋰離子電池正極片。
[0054]步驟S230:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，并往電池殼體里注入電解液，密封電池殼體，得到鋰離子電池。
[0055]一般狀態(tài)下，電池殼體是設(shè)有用于注入電解液的注液口 ；因此，在組裝電池時(shí)，將電芯置于電池殼體里后，并用電池殼體密封整個(gè)電芯，然后通過(guò)電池殼體的注液口注入電解液，最后在密封注液口，得到鋰離子電池。
[0056]其中，電解液為本領(lǐng)域常用的電解液。在本實(shí)施例中，電解液的溶質(zhì)優(yōu)選為L(zhǎng)iPF6、LiBF4^LiTFSI(LiN(SO2CF3)2)或LiFSI (LiN(SO2F)2);電解液的溶劑優(yōu)選為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、乙腈中的一種或多種混合。電解液濃度優(yōu)選為lmol/L。[0057]上述鋰離子電池的制備方法簡(jiǎn)單，且上述鋰離子電池的制備方法的正極片通過(guò)對(duì)碳材料進(jìn)行改性處理，在碳材料表面引入帶正電荷的胺基官能團(tuán)，而Li2C6O6上的羰基帶有負(fù)電荷，通過(guò)靜電吸引力使兩種材料自組裝結(jié)合在一起，通過(guò)層層自組裝方法將Li2C6O6材料固定在碳材料層間，從而束縛Li2C6O6分子的移動(dòng)，使得Li2C6O6材料在電解液中的溶解性大大降低，提高了 Li2C6O6M料的循環(huán)壽命，從而使得上鋰離子電池的制備方法能夠提高鋰離子電池的循環(huán)壽命。
[0058]以下為具體實(shí)施例部分:
[0059]實(shí)施例1
[0060]鋰離子電池正極片的制備
[0061](I)將0.1g石墨烯在IOOmL混合酸中50°C回流反應(yīng)2小時(shí)，再將得到的產(chǎn)物水洗、過(guò)濾、干燥得到羧基化的石墨烯，其中，混合酸為質(zhì)量比為3:1的硝酸硝酸(質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸)與硫酸(質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸)混合組成。
[0062](2)將0.1g羧基化的石墨烯在二氯亞酚(SOCl2)中50°C回流反應(yīng)15小時(shí)，得到酰氯化的石墨烯。
[0063](3)將0.1g酰氯化的石墨烯與IOOmL乙二胺在200mL無(wú)水甲苯中50°C回流反應(yīng)48小時(shí)，經(jīng)冷卻、乙醇清洗、水洗后，在50°C真空干燥24小時(shí)得到酰胺化的石墨烯。
[0064](4)將酰胺化的石墨烯溶解于水中，超聲分散形成濃度為0.2mg/mL的分散液。
[0065](5)將Li2C6O6溶解于水中,超聲分散形成濃度為5mg/mL的溶液。
[0066](6)將鋁箔首先在0.2mg/mL的分散液中浸泡30分鐘，用熱風(fēng)吹干，然后在5mg/mL的溶液中浸泡I分鐘，吹干，然后交替在分散液與溶液中浸泡，每次浸泡的時(shí)間為I分鐘，每次浸泡后采用熱風(fēng)吹干，再進(jìn)行下一次浸泡，5次交替浸泡與吹干后，鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到100微米。
[0067]實(shí)施例2
[0068]鋰離子電池正極片的制備
[0069](I)將2g碳納米管在IOOmL混合酸中80°C回流反應(yīng)2小時(shí)，再將得到的產(chǎn)物水洗、過(guò)濾、干燥得到羧基化的碳納米管，其中，混合酸為質(zhì)量比為3:1的硝酸(質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸)與硫酸(質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸)混合組成。
[0070](2)將2g羧基化的碳納米管在二氯亞酚(SOCl2)中80°C回流反應(yīng)5小時(shí)，得到酰氯化的碳納米管。
[0071](3)將Ig酰氯化的碳納米管與IOOmL乙二胺在200mL無(wú)水甲苯中80°C回流反應(yīng)24小時(shí)，經(jīng)冷卻、乙醇清洗、水洗后，在50°C真空干燥24小時(shí)得到酰胺化的碳納米管。
[0072](4)將酰胺化的碳納米管溶解于水中，超聲分散形成濃度為0.8mg/mL的分散液。
[0073](5)將Li2C6O6溶解于水中，超聲分散形成濃度為20mg/mL的溶液。
[0074](6)將鋁箔首先在0.8mg/mL的分散液中浸泡60分鐘，用熱風(fēng)吹干，然后在20mg/mL的溶液中浸泡10分鐘,吹干,然后交替在分散液與溶液中浸泡,每次浸泡的時(shí)間為10分鐘，每次浸泡后采用熱風(fēng)吹干，再進(jìn)行下一次浸泡，10次交替浸泡與吹干后，鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到200微米。
[0075]實(shí)施例3
[0076]鋰離子電池正極片的制備
[0077](I)將Ig活性炭纖維在IOOmL混合酸中60°C回流反應(yīng)1.5小時(shí)，再將得到的產(chǎn)物水洗、過(guò)濾、干燥得到羧基化的活性炭纖維，其中，混合酸為質(zhì)量比為3:1的硝酸(質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸)與硫酸(質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸)混合組成。
[0078](2)將2g羧基化的活性炭纖維在二氯亞酚(SOCl2)中60°C回流反應(yīng)13小時(shí)，得到酰氯化的活性炭纖維。
[0079](3)將0.5g酰氯化的活性炭纖維與IOOmL乙二胺在200mL無(wú)水甲苯中60°C回流反應(yīng)36小時(shí)，經(jīng)冷卻、乙醇清洗、水洗后，在50°C真空干燥24小時(shí)得到酰胺化的活性炭纖維。
[0080](4)將酰胺化的活性碳纖維溶解于水中，超聲分散形成濃度為0.5mg/mL的分散液。
[0081](5)將Li2C6O6溶解于水中,超聲分散形成濃度為13mg/mL的溶液。
[0082](6)將鋁箔首先在0.5mg/mL的分散液中浸泡40分鐘，用熱風(fēng)吹干，然后在13mg/mL的溶液中浸泡3分鐘,吹干,然后交替在分散液與溶液中浸泡,每次浸泡的時(shí)間為3分鐘，每次浸泡后采用熱風(fēng)吹干，再進(jìn)行下一次浸泡，7次交替浸泡與吹干后，鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到120微米。
[0083]實(shí)施例4
[0084]鋰離子電池正極片的制備
[0085](I)將1.5g石墨烯在IOOmL混合酸中70°C回流反應(yīng)0.8小時(shí)，再將得到的產(chǎn)物水洗、過(guò)濾、干燥得到羧基化的石墨烯，其中，混合酸為質(zhì)量比為3:1的硝酸(質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸)與硫酸(質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸)混合組成。
[0086](2)將1.5g羧基化的石墨烯在二氯亞酚(SOCl2)中70°C回流反應(yīng)7小時(shí)，得到酰氯化的石墨烯。
[0087](3)將0.7g酰氯化的石墨烯與IOOmL乙二胺在200mL無(wú)水甲苯中70°C回流反應(yīng)30小時(shí)，經(jīng)冷卻、乙醇清洗、水洗后，在50°C真空干燥24小時(shí)得到酰胺化的活石墨烯。
[0088](4)將酰胺化的石墨烯溶解于水中，超聲分散形成濃度為0.4mg/mL的分散液。
[0089](5)將Li2C6O6溶解于水中,超聲分散形成濃度為9mg/mL的溶液。[0090](6)將鋁箔首先在0.4mg/mL的分散液中浸泡50分鐘，用熱風(fēng)吹干，然后在9mg/mL的溶液中浸泡3分鐘,吹干,然后交替在分散液與溶液中浸泡,每次浸泡的時(shí)間為5分鐘,每次浸泡后采用熱風(fēng)吹干，再進(jìn)行下一次浸泡，8次交替浸泡與吹干后，鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到150微米。
[0091]實(shí)施例5
[0092]鋰離子電池正極片的制備
[0093](I)將0.5g碳納米管在IOOmL混合酸中65°C回流反應(yīng)1.3小時(shí)，再將得到的產(chǎn)物水洗、過(guò)濾、干燥得到羧基化的碳納米管，其中，混合酸為質(zhì)量比為3:1的硝酸(質(zhì)量百分含量為68%的濃硝酸)與硫酸(質(zhì)量百分含量為98%的濃硫酸)混合組成。
[0094](2)將0.5g羧基化的碳納米管在二氯亞酚(SOCl2)中65°C回流反應(yīng)10小時(shí)，得到酰氯化的碳納米管。
[0095](3)將0.3g酰氯化的碳納米管與IOOmL乙二胺在200mL無(wú)水甲苯中65°C回流反應(yīng)36小時(shí)，經(jīng)冷卻、乙醇清洗、水洗后，在50°C真空干燥24小時(shí)得到酰胺化的碳納米管。
[0096](4)將酰胺化的碳納米管溶解于水中，超聲分散形成濃度為0.7mg/mL的分散液。
[0097](5)將Li2C6O6溶解于水中，超聲分散形成濃度為17mg/mL的溶液。
[0098](6)將鋁箔首先在0.7mg/mL的分散液中浸泡45分鐘，用熱風(fēng)吹干，然后在17mg/mL的溶液中浸泡8分鐘,吹干,然后交替在分散液與溶液中浸泡,每次浸泡的時(shí)間為8分鐘，每次浸泡后采用熱風(fēng)吹干，再進(jìn)行下一次浸泡，9次交替浸泡與吹干后，鋰離子電池正極片的厚度達(dá)到180微米。
[0099]實(shí)施例6
[0100]鋰離子電池的制備
[0101](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例1中制備的鋰離子電池正極片。
[0102](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0103](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iPF6，溶劑為碳酸二甲酯，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0104]實(shí)施例7
[0105]鋰離子電池的制備
[0106](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例2中制備的鋰離子電池正極片。
[0107](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0108](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iBF4，溶劑為碳酸二乙酯，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0109]實(shí)施例8
[0110]鋰離子電池的制備[0111](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例3中制備的鋰離子電池正極片。
[0112](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0113](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iTFSI，溶劑為碳酸丙烯酯，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0114]實(shí)施例9
[0115]鋰離子電池的制備
[0116](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例4中制備的鋰離子電池正極片。
[0117](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0118](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iFSI，溶劑為碳酸乙烯酯，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0119]實(shí)施例10
[0120]鋰離子電池的制備
[0121](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例5中制備的鋰離子電池正極片。
[0122](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0123](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iBF4，溶劑為乙腈，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0124]實(shí)施例11
[0125]鋰離子電池的制備
[0126](I)鋰離子電池正極片的制備:實(shí)施例1中制備的鋰離子電池正極片。
[0127](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0128](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iBF4,溶劑為乙腈與碳酸乙烯酯的混合液，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0129]對(duì)比例
[0130]正極采用常規(guī)的制備方法，其它制備過(guò)程和材料與實(shí)施例(6)方法相同；
[0131](I)鋰離子電池正極片的制備:將Li2C6O6材料與導(dǎo)電劑乙炔黑、粘結(jié)劑PVDF以質(zhì)量比90:5:5的比例混合，得到正極活性漿料，將正極活性漿料涂覆在鋁箔上，干燥24h后，壓片得到鋰離子電池正極片。[0132](2)鋰離子電池負(fù)極片的制備:采用金屬鋰離子制備成負(fù)極片，尺寸與鋰離子電池正極片相同。
[0133](3)鋰離子電池的組裝:將鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按照順序疊片組裝成電芯，然后將電芯置于電池殼體里，再用電池殼體密封電芯，隨后通過(guò)設(shè)置在電池殼體上的注液口往電池殼體里注入lmol/L的電解液，電解液的溶質(zhì)為L(zhǎng)iPF6，溶劑為碳酸二甲酯，然后密封注液口，得到鋰離子電池。
[0134]圖3為本實(shí)施例制備的鋰離子電池與傳統(tǒng)的含有Li2C6O6的正極片的鋰離子電池循環(huán)壽命的測(cè)試對(duì)比圖，從圖中可以得知，在循環(huán)50次后，本實(shí)施例制備的鋰離子電池的容量為400mAh/g左右，容量衰減為11%，而傳統(tǒng)的鋰離子電池的比容量只有260mAh/g左右，容量衰減為46%，這表明本實(shí)施例制備的鋰離子電池具有更高的容量。
[0135]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 按照固液比為(0.lg~2g):100mL，將碳材料在由濃硝酸和濃硫酸組成混合酸中500C~80°C回流反應(yīng)0.5小時(shí)~2小時(shí)，得到羧基化的碳材料； 按照固液比為(0.lg^2g):100mL，將所述羧基化的碳材料在二氯亞酚中50°C~8(TC回流反應(yīng)5小時(shí)~15小時(shí)，得到酰氯化的碳材料； 按照固液比為(0.lg~lg):100mL:200mL，將所述酰氯化的碳材料與乙二胺在無(wú)水甲苯中50°C~80°C回流反應(yīng)24小時(shí)~48小時(shí)，得到酰胺化的碳材料； 將所述酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；及 先將集流體在所述分散液中浸泡30分鐘飛0分鐘，然后將所述集流體于所述分散液和Li2C6O6溶液中交替浸泡，干燥，得到鋰離子電池正極片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，所述碳材料為石墨烯、碳納米管或活性炭纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，將所述羧基化的碳材料在所述二氯亞酚中回流反應(yīng)之前還包括對(duì)所述羧基化的碳材料進(jìn)行水洗、過(guò)濾及干燥的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，將所述酰胺化的碳材料溶解于水中之前還包括對(duì)所述酰胺化的碳材料進(jìn)行冷卻、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，所述分散液的濃度為0.2mg/mL~0.8mg/mL ;所述Li2C6O6溶液的濃度為5mg/mL~20mg/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，將所述集流體于所述分散液和所述溶液中交替浸泡時(shí)，每次浸泡I分鐘~10分鐘，且每次浸泡后進(jìn)行干燥，浸泡次數(shù)為5次"10次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鋰離子電池正極片的制備方法，其特征在于，所述集流體為鋁箔、鎳網(wǎng)、鈦箔或鋼箔。
8.一種按照權(quán)利要求f 7任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池正極片的制備方法制備得到的鋰離子電池正極片。
9.一種鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 按照權(quán)利要求f 7任意一項(xiàng)所述的鋰離子電池正極片的制備方法得到鋰離子電池正極片； 制備鋰離子電池負(fù)極片 '及 將所述鋰離子電池正極片、隔膜及鋰離子電池負(fù)極片按順序疊片組裝成電芯，然后將所述電芯置于電池殼體里，并往所述電池殼體里注入電解液，密封所述電池殼體，得到鋰離子電池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述鋰離子電池負(fù)極片為金屬鋰片。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK103531811SQ201210226036
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】周明杰, 鐘玲瓏, 王要兵 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司