[發明專利]高溫鋰電池正極及其制備方法

在審

• 申請號: 201710600462.0
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107482167A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 許驩鑫
• 申請（專利權）人: 昆山正國新能源動力電池有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/136;H01M4/1391;H01M4/1397;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42;H01M10/613;H01M10/653
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1.一種高溫鋰電池正極，其特征在于：包括主料、溶劑和添加劑，所述主料為磷酸鐵鋰或三元，所述溶劑為NMP，所述添加劑包括PVDF、SP、KS-6和多層石墨烯；

各組分的重量百分含量如下：所述主料為40-44％、所述NMP為46-50％、所述PVDF為2-3％、所述SP為1-2％、所述KS-6為1-2％和所述多層石墨烯為5-8％；

所述多層石墨烯包括多層片狀石墨烯和金剛石，所述金剛石位于多層片狀石墨烯的相鄰的兩層之間，所述金剛石與所述的多層片狀石墨烯的碳原子一一對應；

所述多層片狀石墨烯與所述金剛石的重量比為(4-6)：1；

所述多層片狀石墨烯為6-8層片狀石墨烯，所述多層片狀石墨烯的每層的厚度為0.3-1.0nm,所述多層片狀石墨烯的相鄰兩層的層間距為0.1-0.5nm；

所述金剛石為球狀碳，且所述球狀碳的粒徑為0.7-1.6nm。

2.根據權利要求1所述的高溫鋰電池正，其特征在于：所述多層片狀石墨烯與所述金剛石的重量比為5：1；

所述多層片狀石墨烯的層數為8層片狀石墨烯，所述多層片狀石墨烯的每層的厚度為0.5nm；所述多層片狀石墨烯的相鄰兩層的層間距為0.3nm；

所述金剛石為球狀碳，且所述球狀碳的粒徑為0.9nm。

3.根據權利要求1所述的高溫鋰電池正極，其特征在于：所述多層石墨烯的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、采用化學沉積法制備多層片狀石墨烯：用陰極射線在二氧化硅基體表面沉積一層鎳金屬層，所述鎳金屬層的厚度為200-400nm；

步驟二、在溫度950-1150℃的管式爐中通入甲烷、氫氣和氨氣組成的混合氣以及普通石墨粉，100ms以內冷卻到室溫，得到多層片狀石墨烯，此處所述多層片狀石墨烯的層數為3-12層；

步驟三、在十萬級以上潔凈度環境下，通過電子顯微鏡觀測后用分子刀剝離，篩選出6-8層片狀石墨烯；

步驟四、將步驟三篩選出的6-8層片狀石墨烯與金剛石按比例混合，在100-200Pa的真空條件和600-800℃高溫條件下，勻速攪拌34-38h，即得成品。

4.一種根據權利要求1所述的高溫鋰電池正極的制備方法，其特征在于：按照如下步驟進行：

步驟a、將主料、NMP和PVDF,加入到攪拌桶中，抽真空至-0.08～-0.09MPa，保持真空的情況下攪拌3.5-4.5h，使其完全充分溶解，即得混合物；

步驟b、在步驟a所得的混合物中加入SP、KS-6和多層石墨烯；抽真空至-0.08～-0.09MPa，保持真空的情況下攪拌2-4h，至粘稠度達到8000～12000MPa·s，即得正極漿料。