[發明專利]電池正極及其制備方法、電池負極及其制備方法、電容電池

無效

• 申請號: 201210088170.0
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN103367708A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 周明杰;鐘玲瓏;王要兵
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/052
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及電化學領域，尤其涉及一種電池正極及其制備方法；本發明還涉及一種電池負極及其制備方法；本發明還涉及一種是用上述電池正極和電池負極作為電極的電容電池。

背景技術

目前，公知的鋰離子電池與傳統的鉛酸、鎳鎬、鎳氫等二次電池相比，鋰離子電池具有高比能量，自放電少等優點，已被廣泛應用于手機、筆記本計算機、攝像機等電子器具。近年來，隨著混合動力汽車或純電動汽車的發展，鋰離子電池也被作為動力源的首選。但是，現有鋰離子電池，其作為動力源時，助推力不足，無法滿足各種助推器的高性能化。

發明內容

本發明所要解決的問題之一在于提供一種可以提高鋰離子電池助推力的電池正極。

一種電池正極，包括鋁箔以及涂覆在鋁箔上的正極活性材料，其中，所述正極活性材料包括質量比為85∶5∶10的氧化石墨鋰鹽、聚偏氟乙烯粘結劑以及導電炭黑Super?P。

本發明所要解決的問題之二在于提供一種上述電池正極的制備方法，包括步驟如下：

S1、將氧化石墨加入到水中，超聲分散1h，得到氧化石墨的分散液，再將鋰源溶液將入到分散液中，攪拌1-10h，真空干燥，得到氧化石墨鋰鹽；

S2、按照質量比為85∶5∶10的比例，將氧化石墨鋰鹽、聚偏氟乙烯粘結劑以及導電炭黑Super?P混合均勻，得到漿料；

S3、將漿料涂覆在鋁箔上，經干燥、軋膜、切邊處理，制得電池正極。

所述電池正極的制備方法，步驟S1中，優選所述鋰源為碳酸鋰或氫氧化鋰。

本發明所要解決的問題之三在于提供一種可以提高鋰離子電池助推力的電池負極，包括銅箔以及涂覆在銅箔上的負極活性材料，其中，所述負極活性材料包括質量比為85∶5∶10的石墨烯、聚偏氟乙烯粘結劑以及導電炭黑Super?P。

本發明所要解決的問題之四在于提供一種電池負極的制備方法，包括如下步驟：

A1、按照質量比為85∶5∶10的比例，將石墨烯、聚偏氟乙烯粘結劑以及導電炭黑Super?P混合均勻，得到漿料；

A2、將漿料涂覆在銅箔上，經干燥、軋膜、切邊處理，制得電池負極。

所述電池負極的制備方法，步驟A1中，所述石墨烯的比表面積為100-2000m²/g；優選，所述石墨烯的比表面積為500-1000m²/g。

作為優選方案，石墨烯可以選用經改性后的石墨烯，如，氮摻雜石墨烯或硼摻雜石墨烯，且氮或硼的摻雜質量百分比為0.1～10％；這樣，通過對石墨烯摻雜改性處理，進一步提高電池負極的容量。

本發明所要解決的問題之五在于提供一種電容電池，其包括上述制得的電池正極和電池負極、隔膜、電解液以及電池殼體；電池正極、隔膜、電池負極順序疊片組裝成電芯，電池殼體密封電芯，電解液盛裝在電池殼體里。

所述電容電池中，所述電解液包括離子液體、鋰鹽和溶劑；所述電解液中，鋰鹽在電解液鋰的摩爾濃度為1mol/L，離子液體與溶劑的體積比為1∶0.2～1。

所述電解液中，離子液體包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑雙(三氟甲磺酰亞胺)、四乙基銨四氟硼酸鹽、N-丁基-N-甲基哌啶雙(三氟甲磺酰亞胺)以及N-丁基-N-甲基吡咯烷雙(三氟甲磺酰亞胺)中的至少一種；

所述電解液中，鋰鹽為LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂及LiAsF₆中的至少一種；

所述電解液中，溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、r-丁內酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯及乙腈中至少一種。

電解液中鋰鹽為正負極發生嵌鋰-脫鋰化學反應提供橋梁，電解液中的離子液體使正負極同時能夠以雙電層形式儲能，也保證了電池的倍率。

本發明的電容電池，其通過將鋰源接到到電池正極中，使石墨烯材料像鋰離子正極材料(磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等)等進行化學反應，又能像超級電容器的高比表面積電池正極進行雙電層儲能，由于發生的化學反應都是在電池正極的表面，沒有鋰離子電池中鋰離子在固相中擴散的過程，因此，電池能在較高的倍率下進行充放電。

附圖說明

圖1為實施例1制得的電容電池結構示意圖。

具體實施方式