The present invention provides a lithium-ion battery, which comprises a package structure, an anode, a cathode and an electrolyte film. The anode, the cathode and the electrolyte film are located in the inner part of the package structure. The anode and the cathode are arranged through the electrolyte film interval, and the anode has a honeycomb-like multi-gap structure, including the anode, the cathode and the electrolyte film. A three-dimensional structure of a carbon nanotube sponge, a plurality of transition metal oxide particles and a plurality of voids. The carbon nanotube sponge comprises a plurality of carbon nanotubes. The plurality of transition metal oxide particles are uniformly attached to the surface of the carbon nanotube and evenly distributed in a plurality of voids. The electrolyte film is embedded through the voids of the anode. Into the anode.
【技术实现步骤摘要】
锂离子电池
本专利技术涉及一种锂离子电池,尤其涉及一种基于碳纳米管的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池是一种新型的绿色化学电源,与传统的镍镉电池、镍氢电池相比具有电压高、寿命长、能量密度大的优点。自1990年日本索尼公司推出第一代锂离子电池后,它已经得到迅速发展并广泛用于各种便携式设备。锂离子电池的阳极是锂离子电池的重要组成部分。目前研究得较多且较为成熟的阳极材料为碳材料,如石墨、乙炔黑、微珠碳、石油焦、碳纤维、裂解聚合物和裂解碳等。然而,随着技术的发展,碳阳极越来越难以满足日益增长的对锂离子电池的高能量和功率密度的市场需求,过渡金属氧化物引起了锂离子电池领域的广泛关注。因为过渡金属氧化物的理论比容量高,环境友好和天然丰富,被认为是现有技术中石墨阳极的理想替代品。然而,目前仍然存在阻碍过渡金属氧化物阳极的实际应用的两个主要缺陷:第一,在放电和充电过程中,过渡金属氧化物的体积会发生较大程度的膨胀,引起锂离子电池的严重劣化;第二,过渡金属氧化物具有固有的较低的电导率,由过渡金属氧化物组成的锂离子电池阳极严重阻碍了反应活性。
技术实现思路
因此,确有必要提供一种锂离子电池,该锂离子电池可以克服以上缺点。一种锂离子电池,其包括:一封装结构、一阳极、一阴极及一电解质薄膜,所述阳极、阴极和电解质薄膜位于所述封装结构内部,所述阳极和阴极通过电解质薄膜间隔设置,所述阳极为一蜂窝状多空隙结构,其包括一3D结构的碳纳米管海绵体、多个过渡金属氧化物颗粒及多个空隙,所述碳纳米管海绵体包括多个碳纳米管,所述多个过渡金属氧化物颗粒均匀附着在碳纳米管的表面并均匀分布于多个空隙中,所述电解质 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池,其包括:一封装结构、一阳极、一阴极及一电解质薄膜,所述阳极、阴极和电解质薄膜位于所述封装结构内部,所述阳极和阴极通过电解质薄膜间隔设置,其特征在于,所述阳极为一蜂窝状多空隙结构,其包括一3D结构的碳纳米管海绵体、多个过渡金属氧化物颗粒及多个空隙,所述碳纳米管海绵体包括多个碳纳米管,所述多个过渡金属氧化物颗粒均匀附着在碳纳米管的表面并均匀分布于多个空隙中,所述电解质薄膜通过阳极的空隙嵌入至阳极中。
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池,其包括:一封装结构、一阳极、一阴极及一电解质薄膜,所述阳极、阴极和电解质薄膜位于所述封装结构内部,所述阳极和阴极通过电解质薄膜间隔设置,其特征在于,所述阳极为一蜂窝状多空隙结构,其包括一3D结构的碳纳米管海绵体、多个过渡金属氧化物颗粒及多个空隙,所述碳纳米管海绵体包括多个碳纳米管,所述多个过渡金属氧化物颗粒均匀附着在碳纳米管的表面并均匀分布于多个空隙中,所述电解质薄膜通过阳极的空隙嵌入至阳极中。2.如权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述碳纳米管海绵体包括多个微孔,该多个微孔由相邻的碳纳米管形成,微孔的孔径大于等于5微米。3.如权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述阳极的空隙率大于等于80%。4.如权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述多个过渡金属氧化物颗粒的粒径小于等于200纳米。5.如权利要求1所述的锂离子电池,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗宇峰,王佳平,姜开利,范守善,
申请(专利权)人:清华大学,鸿富锦精密工业深圳有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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