[发明专利]一种高功率高能量密度的锂离子电池制备方法

权利要求书

1.一种高功率高能量密度的锂离子电池制备方法，其正极材料为Li(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2)O₂/碳纳米管复合三元材料，内核空心，外核具有双层结构，第一层为Li(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2)O₂，外层为碳纳米管；

制备方法包括以下步骤：1）正极材料、2）负极材料；其特征在于：

  1）、正极材料：选取聚苯乙烯胶体粒子为微球核模板，并添加到分散液中搅拌均匀，之后添加金属盐溶液、沉淀剂，金属离子在沉淀剂的作用下沉积在模板表面，对其过滤得到有机-无机结构复合材料，与锂盐混合均匀，并采用有机溶剂溶解除去模板，过滤后得到Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂(记为：NCM)材料，采用化学气相沉积法在NCM材料表面生长碳纳米管，最后得到具有核-壳结构的空心NCM/碳纳米管复合正极材料；

2）、负极材料：负极材料为硅碳负极，其粒径D50为5~10μm  ，比表面积为2.0~5.0m²/g，克容量为≥600mAh/g，首次效率≥88%；其聚苯乙烯为由直径为（40~50）nm的纳米球和直径为（1~2）μm的微米球组成的混合物，其质量比为（0.1~0.5）：1；并以此作为正负极材料制备出软包装锂离子电池。

2.    根据权利要求1所述的一种高功率高能量密度的锂离子电池制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中的金属盐为：含有Ni、Co、Mn的硫酸盐、硝酸盐或氯化盐中的一种；沉淀剂为：尿素、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种；锂盐为：氢氧化锂、碳酸锂的一种；有机溶剂为四氢呋喃。

3.根据权利要求1所述的一种高功率高能量密度的锂离子电池制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中的化学气相沉积法方法为：将干燥的NCM材料放置到反应器中，向反应器中通入氮气，并加热使反应器内的温度达到500~1200℃，停止通入氮气，再向反应器中通入碳源气体和氨气，在500~1200℃下保持20-60分钟，在NCM表面生长碳纳米管；之后关闭碳源气体和氨气，再向反应器中通入氢气，并在氮气气氛下冷却至室温，即制得空心NCM/碳纳米管复合正极材料；其中所述的碳源气体为甲烷气体、乙炔气体或乙炔与氩气的混合气体。