[發(fā)明專利]一種高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811600952.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109786842A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐志彬;李楊;劉帥奇;郝明明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0568;H01M10/052
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

1.一種高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)氟化碳電極制備：將氟化碳材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑以及有機溶劑混合，通過球磨或攪拌得到正極漿料，將正極漿料涂覆到正極集流體上，烘干后得到正極電極；

(2)高鋰鹽濃度電解液配制：將過量鋰鹽溶于電解液溶劑，鋰鹽的濃度≥10mol/L；

(3)電池組裝：將步驟(1)得到的正極電極表面浸潤步驟(2)得到的高鋰鹽濃度電解液中，表面覆蓋電池隔膜后再采用步驟(2)得到的高鋰鹽濃度電解液將電池隔膜浸潤，負極采用金屬鋰，組裝得到鋰/氟化碳電池。

2.一種高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)氟化碳電極制備：將氟化碳材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑以及有機溶劑混合，通過球磨或攪拌得到正極漿料，將正極漿料涂覆到正極集流體上，烘干后得到正極電極；

(2)高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)漿料配制：將過量鋰鹽、聚合物以及有機溶劑混合，通過球磨或攪拌得到高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)漿料；鋰鹽、聚合物質(zhì)量比大于1；

(3)高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)漿料處理氟化碳電極：將步驟(2)得到的高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)漿料噴涂或涂覆步驟(1)得到的正極電極表面，之后烘干得到固態(tài)電池正極電極；

(4)高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)膜制備：將步驟(2)得到的高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)漿料通過涂覆、烘干過程獨立成膜或以多孔材料為支撐成膜；

(5)電池組裝：將步驟(3)得到的固態(tài)電池正極電極先后與步驟(4)得到的高鋰鹽濃度固體電解質(zhì)膜、金屬鋰負極疊組裝，得到固態(tài)鋰/氟化碳電池。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述聚合物為聚氧化乙烯PEO、聚乙二醇PEG、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸酯PMMA、聚碳酸丙烯酯PPC的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述聚合物中還復(fù)合有固體電解質(zhì)和/或無機納米粉末，固體電解質(zhì)和/或無機納米粉末質(zhì)量占聚合物、鋰鹽、固體電解質(zhì)和/或無機納米粉末總質(zhì)量的0％～80％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述固體電解質(zhì)為LATP、LAGP、LLZO、LPS、LGPS中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述無機納米粉末為Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為丙酮、乙腈、四氫呋喃THF、N-甲基吡咯烷酮NMP、N,N-二甲基甲酰胺DMF、碳酸二甲酯DMC、二甲基亞砜DMSO中的一種或幾種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述電解液溶劑為碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC、四氫呋喃THF、二甲基亞砜DMSO、二甲基乙酰胺DMAC中的一種或幾種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰LiPF₆、高氯酸鋰LiClO₄、四氟硼酸鋰LiBF₄、雙三氟甲磺酰亞胺鋰LiTFSI、雙氟磺酰亞胺鋰LiFSI中的一種或幾種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高安全高比能量鋰/氟化碳電池制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電劑為Super p、乙炔黑、氣相生成碳纖維VGCF、碳納米管CNTs、石墨烯中的一種或幾種；所述粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯PVDF、聚偏氟乙烯-六氟丙烯PVDF-HFP、聚四氟乙烯PTFE中的一種或幾種。