[發明專利]一種高體積能量密度的高電壓鋰離子電池

有效

• 申請號: 201710029579.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106784822B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李慶余;崔李三;張曉輝;吳強;賴飛燕;梁沁沁;彭繼明;耿斌;王紅強;黃有國
• 申請（專利權）人: 安徽益佳通電池有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 但玉梅

1.一種高體積能量密度的高電壓鋰離子電池，包括正極片和負極片，所述正極片包括正極材料和正極粘結劑，所述負極片包括負極材料，其特征在于，所述正極材料為磷酸錳鐵鋰，且磷酸錳鐵鋰的鐵錳比為0.1~0.35:0.65~0.90；所述正極粘結劑為PVDF，且分子量為30萬；所述負極材料為納米碳片/石墨化中間相碳微球復合材料，且納米碳片為三維類石墨烯納米片；

所述正極片還包括鋁箔，且正極材料與鋁箔之間還有一層導電膜，所述導電膜的厚度為1~3μm；

所述導電膜由重量比95~98:2~5的石墨烯和所述PVDF組成，且用靜電噴涂在鋁箔上；

所述納米碳片/石墨化中間相碳微球復合材料的制備方法包括以下步驟：

(1)取1000mL干凈的圓底燒瓶，加入200mL98%的濃硫酸，控制瓶反應溫度為2~8℃，機械攪拌加入石墨化中間相碳微球8g，緩慢多次加入1.0~4.0g硝酸鈉，最后緩慢多次加入高錳酸鉀，反應2~5h；

(2)將反應溫度升高至30~40℃，繼續攪拌1~5h后，在攪拌條件下加入60~100℃的去離子水400mL，再調高加熱溫度至85~105℃，加入150mL的質量分數為10%的H₂O₂，繼續攪拌3~7h，反應結束；

(3)使用質量分數為10%的HCl溶液洗滌一次，再用去離子水洗滌至中性，真空抽濾后放入80~100℃烘箱中烘干，得到石墨化中間相碳微球中間體；

(4)將石墨化中間相碳微球中間體放入800~1100℃的無氧條件下高溫中還原，最終得到納米碳片/石墨化中間相碳微球復合材料。

2.根據權利要求1所述一種高體積能量密度的高電壓鋰離子電池，其特征在于，所述高錳酸鉀與石墨化中間相碳微球的重量比1~3:1。