[发明专利]尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体是一种尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法。

背景技术

锂离子电池最初主要以小型高能量密度二次电池问世，经过近年来研究技术以及应用领域的拓展(如电动汽车等)，锂离子电池开始朝着多元化方向推进，其应用主要有：高能量密度电池、高功率动力电池、长寿命储能电池、双高(高能量密度和高功率密度)电池和微型锂离子电池。然而，锂离子电池技术的核心是电极材料。要提高锂离子电池的电化学性能，关键要寻找一种合适的电极材料，使电池具有足够高的嵌锂容量和很好的锂脱嵌可逆性，以保证电池的高电压、大容量和长循环寿命的要求。其中，正极材料是阻碍高容量锂离子电池发展的瓶颈，也是决定电池安全性能的重要因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法，将醋酸锂、醋酸锰按1：1的化学计量比混合，溶于水杨酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70～90℃的水浴锅中搅拌5～6小时，得到前驱体溶胶，将溶胶旋转涂布于抛光的不锈钢衬底上，在230～270℃下加热半个小时，使有机物分解，多次涂布并烧结，再在380℃下退火处理，得到约到薄膜电极。

质量比醋酸锂：水杨酸：丙氨酸=1：1：1。

多次涂布并烧结知道薄膜的厚度达到1.2～1.6μm。

所述在水浴锅中采用磁力搅拌器搅拌。

本发明的有益效果为：采用溶胶-凝胶法和旋转涂布工艺，再经低温退火处理，得到了锂离子电极薄膜。薄膜晶型完整，具有尖晶石结构，表面晶粒大小在150～180nm左右，且晶粒之间存在大量的孔隙。该薄膜初始放电容量为40.5μAh／cm²·μm，且具有良好的可逆性和充放电性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。

尖晶石型锂离子薄膜电极的制备方法，将醋酸锂、醋酸锰按1：1的化学计量比混合，溶于水杨酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70～90℃的水浴锅中搅拌5～6小时，得到前驱体溶胶，将溶胶旋转涂布于抛光的不锈钢衬底上，在230～270℃下加热半个小时，使有机物分解，多次涂布并烧结，再在380℃下退火处理，得到约到薄膜电极。质量比醋酸锂：水杨酸：丙氨酸=1：1：1。多次涂布并烧结知道薄膜的厚度达到1.2～1.6μm。所述在水浴锅中采用磁力搅拌器搅拌。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。