[發明專利]復合正極材料、電池——超級電容儲能器及制備方法

有效

• 申請號: 200710202484.8
• 申請日: 2007-11-12
• 公開（公告）號: CN101159329A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 鄧正華;潘中來;胡學步;劉力;懷永建;林子吉;李仁貴;索繼栓
• 申請（專利權）人: 成都中科來方能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/48;H01M4/04;H01M16/00;H01M14/00;H01M10/00;H01G9/042;H01G9/058;H01G9/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 武森濤

1.復合正極材料，其特征在于：復合正極材料是由制備含鋰復合金屬氧化物材料的原料與多孔碳材料在位合成得到，所述的含鋰復合金屬氧化物材料為：LiFePO₄，LiCoO₂，LiMn₂O₄，LiMnO₂，LiNiO₂，LiNi_xCo_1-xO₂(0＜x＜1)，Li_1+xV₃O₈，LiVO₂。

2.根據權利要求1所述的復合正極材料，其特征在于：所述復合正極材料的組成，按重量百分比為：含鋰復合金屬氧化物材料2％～70％，多孔碳材料含量為30％～98％。

3.制備權利要求1或2所述的復合正極材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、將用來制備含鋰復合金屬氧化物材料的原料與多孔碳材料研磨均勻，在丙酮或乙醇下將混合物研磨成均勻的流變態；

b、在惰性氣氛下于250-450℃預熱6-24小時；

c、冷卻后研磨均勻，再在650-1000℃下，惰性氣氛焙燒18-48小時冷卻即得。

4.根據權利要求3所述的制備復合正極材料的方法，其特征在于：其含鋰復合金屬氧化物材料為LiFePO₄，包括以下步驟：

a、按化學計量比稱取用來制備LiFePO₄的原料：Li₂CO₃，FeC₂O₄·2H₂O和(NH₄)₂HPO₄，充分混合，然后加入活性炭研磨均勻；并在丙酮溶劑下將混合物研磨成均勻的流變態；

b、在惰性氣氛下于300-400℃預熱10-15h；

c、自然冷卻后研磨均勻，再在700-800℃下焙燒20-25h，惰性氣氛下自然冷卻至室溫即得LiFePO₄/AC復合材料。

5.復合正極，其特征在于：它是將權利要求1所述的復合正極材料、導電劑和水性粘合劑按下列重量配比制成漿料涂于鋁箔得到：

權利要求1所述的復合正極材料70-95％、導電劑3-15％、水性粘合劑2-15％。

6.制備權利要求5所述復合正極的方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、復合正極材料、導電劑、水性粘合劑混合均勻得漿料；

b、漿料涂于鋁箔，于120～150℃烘干，真空干燥箱中于70～100℃下干燥3～4h，惰性氣氛下保存備用。

7.根據權利要求6所述的制備復合正極的方法，其特征在于：水性粘合劑為LA132、聚四氟乙烯、聚合物乳液或纖維素，導電劑為石墨、導電碳黑、乙炔黑等常規導電劑。

8.電池——超級電容儲能器，其特征在于：它是由權利要求5所述的復合正極與負極、電解質以及正負極之間的可通過離子的電子絕緣隔膜組成，其中，負極為含鋰復合金屬氧化物材料或鋰離子可嵌入的無機氧化物材料，電解質溶液為非水鋰鹽有機溶液。

9.根據權利要求8所述電池——超級電容儲能器，其特征在于：正負極之間的電子絕緣隔膜是：聚丙烯、尼龍、聚乙烯微孔膜、玻璃纖維布或它們的復合材料；負極是Li₄Ti₅O₁₂，Li₂Ti₃O₇，Li₂TiO₃，LiTi₂O₄，TiO₂，CoO中的至少一種。