[发明专利]一种高安全型高能量密度锂离子电池

权利要求书

1.一种高安全型高能量密度锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液，用隔膜将正极和负极隔开，卷绕或者叠片形成电芯，将电芯封装进电池外壳中注入电解液并密封得到电池，其特征在于，正极和负极表面涂覆有正温度系数效应的稳定化锂金属粉末；以磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴铝锂三元材料或镍钴锰锂三元材料为正极活性物质的主材料，以聚苯胺包覆的氧化铟、氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸盐与粘结剂为正极活性物质的副材料；具有正温度系数效应的稳定化锂金属粉末制备包含以下步骤：

a)在室温、干氩气流氛围下将3*3cm的锂金属片放入带有搅拌器的反应器中，加入1kg的矿物油，加热至200-230℃，300-700rpm搅拌，得到熔融态的锂金属；

b)将步骤a）得到的熔融态的锂金属在8000rpm下搅拌2-5min，然后冷却至40℃，得到分散后的锂金属；

c)将20g导电聚合物溶于50g矿物油中，然后加入到步骤b）得到的分散后的锂金属中，1000rpm搅拌15-20min后在氩气氛围内过滤，并用乙烷洗涤三次，再用正戊烷洗涤一次；真空干燥粉粹后密闭存储；

导电聚合物选自聚噻吩、聚3-甲基噻吩、聚3-癸基噻吩和聚3-丁基噻吩中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种高安全型高能量密度锂离子电池，其特征在于，正极活性物质的主材料与副材料的质量比为3-5：1，正极活性物质的副材料中各种组分的重量份为:30-35份氧化石墨烯、40-50份聚苯乙烯磺酸盐、10-15份粘结剂与40-45份聚苯胺包覆的氧化铟。

3.根据权利要求1或2所述的一种高安全型高能量密度锂离子电池，其特征在于，聚苯胺包覆的氧化铟的制备方法为：将氧化铟溶于二甘醇得到反应体系，然后缓慢加入氢氧化钠，搅拌1-3h后在2-2.5h内升温至140-160℃，反应1-3h后冷却；离心得到的沉淀物依次用体积比1:2的乙醇与乙酸甲酯混合溶液、丙酮、去离子水洗涤，真空干燥得到基核纳米氧化铟；然后将基核纳米氧化铟超声分散在无水乙醇中，加入含有聚苯胺的无水乙醇溶液，滴加浓氨水，85-95℃下搅拌反应1-1.5h，离心分离得到的沉淀物依次用无水乙醇、去离子水洗涤，焙烧后粉碎得到聚苯胺包覆纳米氧化铟。

4.根据权利要求1所述的一种高安全型高能量密度锂离子电池，其特征在于，负极材料为石墨类、硅材料类或合金负极类物质。

5.根据权利要求1所述的一种高安全型高能量密度锂离子电池，其特征在于，隔膜为聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或表面涂覆有纳米陶瓷材料的无纺布。

6.根据权利要求5所述的一种高安全型高能量密度锂离子电池，其特征在于，表面涂覆有纳米陶瓷材料的无纺布的制作方法为：采用等离子喷射技术将纳米陶瓷材料喷射在无纺布表面。