[發(fā)明專利]鋰離子電池正極的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110333540.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN103094526A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王佳平;羅姝;姜開利;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/139
• 分類號(hào): H01M4/139
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池正極的制備方法，尤其涉及一種無(wú)需粘結(jié)劑的鋰離子電池正極的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池是一種新型的綠色化學(xué)電源，與傳統(tǒng)的鎳鎘電池、鎳氫電池相比具有電壓高、壽命長(zhǎng)、能量密度大的優(yōu)點(diǎn)。自1990年日本索尼公司推出第一代鋰離子電池后，它已經(jīng)得到迅速發(fā)展并廣泛用于各種便攜式設(shè)備。

鋰離子電池正極一般包括正極材料和導(dǎo)電顆粒。正極材料主要由正極活性材料構(gòu)成。正極活性材料一般選用嵌入化合物，常見的有氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、氧化錳鋰等，其他的正極材料的活性物質(zhì)還包括鐵的氧化物，其他金屬氧化物等。導(dǎo)電顆粒一般為導(dǎo)電性良好的顆粒，石墨、乙炔黑和碳纖維具有導(dǎo)電性好、密度小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特性，常被用作鋰離子電池正極材料的導(dǎo)電劑。鋰離子電池正極的結(jié)構(gòu)有兩種，一種是將正極材料和導(dǎo)電顆粒形成一固定形狀后直接作為鋰離子電池正極，一種是將正極材料和導(dǎo)電顆粒涂敷或固定于一集流體上制得。無(wú)論是哪種結(jié)構(gòu)的鋰離子電池正極，由于鋰離子電池正極活性材料和導(dǎo)電顆粒均為無(wú)粘性的粉末，在將其形成固定形狀或者涂覆固定于集流體上時(shí)，均需要粘結(jié)劑將鋰離子電池正極粉末和導(dǎo)電顆粒粘合于一體，從而形成具有固定形狀的鋰離子電池正極。所述粘合劑通常為有機(jī)材料，包括聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）或丁苯橡膠（SBR）等。粘結(jié)劑在鋰離子電池正極中所占的重量比一般為10%左右。由于這些粘結(jié)劑材料不具備導(dǎo)電性，粘合劑的加入影響了鋰離子電池正極的導(dǎo)電性能，而且，粘合劑在鋰離子電池正極中占有一定的體積和重量，使鋰離子電池正極的比容量降低。

發(fā)明內(nèi)容

因此，確有必要提供一種無(wú)需粘結(jié)劑的鋰離子電池正極的制備方法。

一種鋰離子電池正極的制備方法，包括以下步驟：制備一碳納米管原料；提供鋰離子電池正極活性材料及一溶劑；將該碳納米管原料和正極活性材料加入至所述溶劑中，并超聲分散一段時(shí)間，使該碳納米管原料和正極活性材料相互混合形成一混合物；將該混合物從溶劑中分離，干燥該混合物后，形成鋰離子電池正極。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極的制備方法無(wú)需添加粘結(jié)劑，因此，所制備的鋰離子電池正極由鋰離子電池正極活性材料和碳納米管組成，鋰離子電池正極活性材料的比重較高；由于鋰離子電池正極活性材料之間沒有絕緣物質(zhì)的阻隔，鋰離子電池正極整體的導(dǎo)電性也會(huì)相應(yīng)得到提高；且本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極的制備方法操作簡(jiǎn)單，成本較低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的鋰離子電池正極的制備方法流程圖。

圖2為本發(fā)明提供的鋰離子電池正極制備方法中所采用的碳納米管原料中碳納米管的透射電鏡照片。

圖3為本發(fā)明提供的鋰離子電池正極的制備方法過程中，形成的混合物沉淀于溶劑中的照片。

圖4為對(duì)比試驗(yàn)中將炭黑和鋰離子電池正極活性材料混合后并靜置5小時(shí)后的照片。

圖5為本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極截面的掃描電鏡照片。

圖6為圖5的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明所提供的鋰離子電池正極與對(duì)比試驗(yàn)提供的含有粘結(jié)劑的鋰離子電池正極的應(yīng)力應(yīng)變曲線對(duì)比圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

鋰離子電池正極10正極活性物質(zhì)顆粒14碳納米管12

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種鋰離子電池正極的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一、制備一碳納米管原料。