[發(fā)明專利]一種涂覆鋁箔及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910840497.0
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110518223A
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 程光春;孫杰
• 申請（專利權）人: 湖北融通高科先進材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/583;H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/04;H01M10/0525
• 代理公司: 11283 北京潤平知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 嚴政<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發(fā)明涉及電化學領域，公開了一種涂覆鋁箔及其制備方法。所述涂覆鋁箔包括鋁箔以及涂覆于鋁箔表面上的富鋰涂層，所述富鋰涂層含有導電劑、粘結劑和鐵酸鋰材料，其中，所述鐵酸鋰材料包括Li₅FeO₄和包覆于其表面的無定型碳層，且所述無定型碳層在鐵酸鋰材料中的含量為0.5?15重量％。本發(fā)明所制備的涂覆鋁箔可以降低電池在首次充放電過程中存在的可逆容量損失，進而提高電池能量密度。

技術領域

本發(fā)明涉及電化學領域，具體涉及一種涂覆鋁箔及其制備方法。

背景技術

伴隨著全球范圍的環(huán)境污染以及能源危機，各種各樣的新能源技術引起人們的關注。其中，鋰離子電池由于具備高能量密度、高工作電壓、長循環(huán)壽命、小環(huán)境污染等特點，成為目前應用最為廣泛的二次電池之一。隨著電池技術的不斷發(fā)展以及國家相關政策的出臺，研發(fā)人員對于鋰離子二次電池的能量密度有著越來越高的要求。

然而，鋰離子電池在首次充放電過程中存在著活性物質結構坍塌，活性物質脫落以及固態(tài)電解質界面膜的形成等反應，使得鋰離子電池的可逆容量以及首次效率下降，導致電池能量密度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中存在的鋰離子電池在首次充放電過程中造成的可逆容量損失以及首次效率下降，進而導致的電池能量密度下降的問題，提供了一種涂覆鋁箔及其制備方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種涂覆鋁箔，所述涂覆鋁箔包括鋁箔以及涂覆于鋁箔表面上的富鋰涂層，所述富鋰涂層含有導電劑、粘結劑和鐵酸鋰材料，其中，所述鐵酸鋰材料包括Li₅FeO₄和包覆于其表面的無定型碳層，且所述無定型碳層在鐵酸鋰材料中的含量為0.5-15重量％。

優(yōu)選的，所述富鋰涂層的厚度為0.5-100μm。

優(yōu)選的，在所述富鋰涂層中，以所述鐵酸鋰材料、所述導電劑和所述粘結劑的總量為100重量％計，所述鐵酸鋰材料的含量為50-95重量％，所述導電劑的含量為1-45重量％，所述粘結劑的含量為1-15重量％。

優(yōu)選的，所述導電劑為碳黑、導電石墨、碳納米管、科琴黑、乙炔黑和石墨烯中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述粘結劑為聚偏二氟乙烯。

本發(fā)明另一方面提供了上述涂覆鋁箔的制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將粘結劑與部分分散劑混合，得到粘結劑膠液；

(2)將步驟(1)得到的粘結劑膠液與鐵酸鋰材料、導電劑和剩余部分分散劑混合、分散，得到富鋰漿料；

(3)將所述富鋰漿料涂覆在鋁箔的表面上，干燥。

優(yōu)選的，在所述富鋰漿料中，所述粘結劑、所述導電劑和所述鐵酸鋰材料的總濃度為25-50重量％。

優(yōu)選的，在步驟(1)中，所述粘結劑膠液中粘結劑的濃度為3-8重量％。

優(yōu)選的，在步驟(1)和(2)中，所述分散劑為N-甲基吡咯烷酮。

優(yōu)選的，所述方法還包括按照以下工序制備所述鐵酸鋰材料：

(a)將鐵源、鋰源、碳源和去離子水混合，得到混合液；

(b)將步驟(a)得到的混合液進行研磨，使得混合液中固體顆粒的粒度為0.4μm以下；

(c)將研磨之后的混合液進行噴霧干燥，得到鐵酸鋰前驅體；

(d)將所述鐵酸鋰前驅體進行燒結、粉碎，得到鐵酸鋰材料；

其中，所述碳源的用量使得所制備的鐵酸鋰材料中表面碳包覆層的含量為0.5-15重量％；