[发明专利]一种无机水溶液锂离子电池体系的制备方法

权利要求书

1.一种无机水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于：

1)制备正极材料：

按摩尔比为(1.02～1.06)∶1称取Li₂CO₃和Co₂O₃原料，将称取的Li₂CO₃和Co₂O₃原料放入球磨罐，装入玛瑙研磨球，球磨20-24小时，获得混合粉末，将其装入模具置于压样机中，在15-20MPa的压强下，保压10-15分钟，脱模获得圆柱块；将获得的圆柱块置于瓷舟中，放入电阻丝卧式管式加热炉，采用下述煅烧过程：以3-5℃·min^-1的升温速率加热到300-350℃，保温12-15小时；随炉冷却至室温；再以3-5℃·min^-1的升温速率加热到750-800℃，保温12-15小时；随炉冷却至室温，获得LiCoO₂样品；

2)制备负极材料：

选取Li₂CO₃和V₂O₅为原料，按照(1.02～1.06)∶3摩尔比称样，将上述原料放入球磨罐，装入玛瑙研磨球，球磨20-24小时，获得混合粉末，将其装入模具置于压样机中，在15-20MPa的压强下，保压10-15分钟，脱模获得圆柱块；将获得的圆柱块置于瓷舟中，放入电阻丝卧式管式加热炉，采用下述煅烧过程：以3-5℃·min^-1的升温速率加热到650-680℃，保温10-12小时；随炉冷却至室温；再以3-5℃·min^-1的升温速率加热到300-350℃，保温8-10小时；随炉冷却至室温，获得LiV₃O₈样品；

3)电极片的制备工艺：

a.将合成的LiCoO₂样品和LiV₃O₈样品分别与乙炔黑混合，得到黑色粉末，然后将聚偏二氟乙烯溶解在除水的N-甲基吡咯烷酮中，得到溶液A，将黑色粉末与溶液A混合得到黑色浆料；

其中，LiCoO₂样品与乙炔黑、聚偏二氟乙烯的质量比为80∶10∶10或者85∶10∶5；LiV₃O₈样品与乙炔黑、聚偏二氟乙烯的质量比为80∶10∶10或者85∶10∶5；

b.将黑色浆料用刮粉刀涂在镍网上，在真空条件下85-100℃干燥8-10小时，分别得到LiCoO₂正极电极片和LiV₃O₈负极电极片；

4)以LiCoO₂电极片为水锂电正极，LiV₃O₈电极片为负极，装在20ml饱和LiNO₃电解液的烧杯中，其电解液的pH＝5-6，正负极片浸入，保持0.5-1cm的间距，即可获得无机水溶液锂离子电池体系。

2.根据权利要求1所述一种无机水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于，所述的电阻丝卧式管式加热炉为Fe-Cr-Al丝加热体炉。