锂离子电池正极片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极片及其制备方法，其中，所述制备方法包括：1)在氩气存在的条件下，将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合后置于温度为150‑180℃的条件下反应后，加入纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在溶剂存在的条件下，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于温度为170‑200℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700‑800℃的条件下保温，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片。实现了良好的循环使用性能。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池正极片及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池正极片材料领域，具体地，涉及锂离子电池正极片及其制备方法。
技术介绍
随着科技的不断进步和人们生活水平的不断提高，对于能源的需求也越来越高，而锂离子电池作为一种具有优异的使用性能的储能设备，其在便携式设备、计算机和电信通信方面具有广泛的应用。而常规的锂离子电池在多次使用后，其电容量会有明显的降低，导致其充放电性能会有着明显的下降。而锂离子电子的正极片则会大大影响其充放电性能等。因此，提供一种能使得锂离子电池在使用多次后依然具有良好的充放电性能和循环使用性能，进而延长其使用寿命的锂离子电池正极片及其制备方法是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的在于克服现有技术中规的锂离子电池在多次使用后，其电容量会有明显的降低，导致其充放电性能会有着明显的下降，而锂离子电子的正极片则会大大影响其充放电性能的问题，从而提供一种能使得锂离子电池在使用多次后依然具有良好的充放电性能和循环使用性能，进而延长其使用寿命的锂离子电池正极片及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)在氩气存在的条件下，将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合后置于温度为150-180℃的条件下反应后，加入纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在溶剂存在的条件下，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于温度为170-200℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700-800℃的条件下保温，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片。本专利技术还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的锂离子电池正极片。通过上述技术方案，本专利技术将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合置于温度为150-180℃的条件下反应，使得硫较为均匀地分散在碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑中，有效抑制中间产物多硫化物在电解液中的溶解，使得其在多次充放电后能有效保持稳定的结构，进而具有更好的循环性能，进一步地，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于一定条件下进行处理，制得前驱体，再将上述复合材料和前驱体于700-800℃的条件下保温，而后将上述处理后的材料与导电剂和粘结剂混合球磨，再将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片，从而使得通过上述方式制得的锂离子电池正极片在使用时具有更好的充放电性能和循环使用性能，进而提高其使用寿命。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种锂离子电池正极片的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)在氩气存在的条件下，将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合后置于温度为150-180℃的条件下反应后，加入纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在溶剂存在的条件下，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于温度为170-200℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700-800℃的条件下保温，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片。本专利技术将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合置于温度为150-180℃的条件下反应，使得硫较为均匀地分散在碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑中，有效抑制中间产物多硫化物在电解液中的溶解，使得其在多次充放电后能有效保持稳定的结构，进而具有更好的循环性能，进一步地，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于一定条件下进行处理，制得前驱体，再将上述复合材料和前驱体于700-800℃的条件下保温，而后将上述处理后的材料与导电剂和粘结剂混合球磨，再将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片，从而使得通过上述方式制得的锂离子电池正极片在使用时具有更好的充放电性能和循环使用性能，进而提高其使用寿命。上述原料的用量可以在宽的范围内选择，例如，在本专利技术的一种优选的实施方式中，步骤1)中，相对于10重量份的所述碳纳米颗粒，所述石墨烯的用量为10-20重量份，所述乙炔黑的用量为5-15重量份，所述升华硫的用量为10-20重量份，所述纳米氧化锌的用量为2-5重量份。进一步优选的实施方式中，步骤1)中，反应过程包括升温过程和恒温过程；且升温过程的升温速率为3-10℃/min。一种优选的实施方式中，恒温过程的反应时间为6-12h。为了更好地实现其使用性能，步骤1)中为置于氩气气体保护的条件下密闭反应。进一步优选的实施方式中，步骤2)中，所述溶剂选自乙醇和/或乙二醇。一种优选的实施方式中，所述锂盐选自硝酸锂和/或硫酸锂；所述钴盐选自硫酸钴、硝酸钴和磷酸钴中的一种或多种。同样地，在本专利技术的另一优选的实施方式中，步骤2)中，相对于100mL的所述溶剂，所述锂盐的用量为0.05-0.10mol，所述钴盐的用量为0.05-0.10mol，所述柠檬酸的用量为5-10g。一种更为优选的实施方式中，步骤3)中保温时间为15-20h。锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂的用量比可以根据实际需要选择，例如，一种优选的实施方式中，步骤4)中，所述锂离子电池正极材料：导电剂：粘结剂的重量比为5-8:1-2:1。进一步优选的实施方式中，步骤4)中，所述导电剂选自导电石墨，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯。本专利技术还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的锂离子电池正极片。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11)在氩气气体保护的条件下，将10重量份的碳纳米颗粒、10重量份的石墨烯、5重量份的乙炔黑和10重量份的升华硫混合后以3℃/min的升温速率升温至150℃后恒温密闭反应6h，加入2重量份的纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在100mL乙醇存在的条件下，将0.05mol硝酸锂、0.05mol硝酸钴和5g柠檬酸混合，置于温度为170℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700℃的条件下保温15h，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电石墨和聚偏氟乙烯按照5:1:1的重量比混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片A1。实施例21)在氩气气体保护的条件下，将10重量份的碳纳米颗粒、20重量份的石墨烯、15重量份的乙炔黑和20重量份的升华硫混合后以10℃/min的升温速率升温至180℃后恒温密闭反应12h，加入5重量份的纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在100mL乙醇存在的条件下，将0.10mol硝酸锂、0.10mol硝酸钴和10g柠檬酸混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)在氩气存在的条件下，将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合后置于温度为150‑180℃的条件下反应后，加入纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在溶剂存在的条件下，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于温度为170‑200℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700‑800℃的条件下保温，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)在氩气存在的条件下，将碳纳米颗粒、石墨烯、乙炔黑和升华硫混合后置于温度为150-180℃的条件下反应后，加入纳米氧化锌混合，制得复合材料M1；2)在溶剂存在的条件下，将锂盐、钴盐和柠檬酸混合，置于温度为170-200℃的条件下进行干燥，制得前驱体M2；3)将复合材料M1和前驱体M2混合后置于温度为700-800℃的条件下保温，制得锂离子电池正极材料；4)将步骤3)中制得的锂离子电池正极材料、导电剂和粘结剂混合后球磨，制得球墨液；5)将球墨液压片成型后裁片，制得锂离子电池正极片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1)中，相对于10重量份的所述碳纳米颗粒，所述石墨烯的用量为10-20重量份，所述乙炔黑的用量为5-15重量份，所述升华硫的用量为10-20重量份，所述纳米氧化锌的用量为2-5重量份。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤1)中，反应过程包括升温过程和恒温过程；且升温过程的升温速率为3-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，王伟，周衡，郭文波，
申请(专利权)人：芜湖浙鑫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34