[发明专利]一种低温锂电池正极及其制备方法

权利要求书

1.一种低温锂电池正极，其特征在于：包括主料、溶剂和添加剂，所述主料为磷酸铁锂或三元材料，所述溶剂为NMP，所述添加剂包括PVDF、SP、KS-6和多层石墨烯；

各组分的重量百分含量如下：所述主料为40-46%、所述NMP为48.8-50%、所述PVDF为2-3%、所述SP为0.4-0.5%、所述KS-6为0.4-0.5%和所述多层石墨烯为2-7%；

所述多层石墨烯由多层片状石墨烯和金刚石组成，所述金刚石位于多层片状石墨烯的相邻的两层之间，所述金刚石与所述的多层片状石墨烯的碳原子一一对应；

所述多层片状石墨烯与所述金刚石的重量比为1：4-6；

所述多层片状石墨烯为6-8层片状石墨烯，所述多层片状石墨烯的每层的厚度为0.3-0.7nm, 所述多层片状石墨烯的相邻两层的层间距为0.1-0.5nm；所述金刚石为球状碳，且所述球状碳的粒径为0.7-1.6nm。

2.根据权利要求1所述的低温锂电池正极，其特征在于：所述多层片状石墨烯与所述金刚石的重量比为1：5；

所述多层片状石墨烯的层数为8层片状石墨烯，所述多层片状石墨烯的每层的厚度为0.5nm；所述多层片状石墨烯的相邻两层的层间距为0.3nm；

所述金刚石为球状碳，且所述球状碳的粒径为0.9nm。

3.一种含有权利要求1所述的低温锂电池正极的制备方法，其特征在于：按照如下步骤进行：

步骤a、将所述NMP、PVDF、SP、KS-6和多层石墨烯加入到搅拌桶中，抽真空至-0.08～-0.09MPa，保持真空的情况下搅拌3.5-4.5h，使其完全充分溶解，即得所述添加剂；

步骤b、将所述磷酸铁锂或三元材料，所述NMP、步骤a所述的添加剂中按比例加入，所述磷酸铁锂或三元材料为40-46%、所述NMP为48.8-50%、所述PVDF为2-3%、所述SP为0.4-0.5%、所述KS-6为0.4-0.5%和所述多层石墨烯为2-7%；抽真空至-0.08～-0.09MPa，保持真空的情况下搅拌2-4h，至粘稠度达到8000～12000mpa·s，即得所述正极浆料。

4.根据权利要求3所述的低温锂电池正极的制备方法，其特征在于：所述多层石墨烯的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、采用化学沉积法制备多层片状石墨烯：用阴极射线在二氧化硅基体表面沉积一层镍金属层，所述镍金属层的厚度为200-400nm；

步骤二、在温度950-1150℃的管式炉中通入甲烷、氢气和氨气组成的混合气以及普通石墨粉，并在100ms内冷却到室温，得到多层片状石墨烯，此处所述多层片状石墨烯的层数为3-12层；

步骤三、在十万级以上洁净度环境下，通过电子显微镜观测后用分子刀剥离，筛选出6-8层片状石墨烯；

步骤四、将步骤三筛选出的6-8层片状石墨烯与金刚石按比例混合，抽真空至100-200MPa，温控600-800℃搅拌36h，即得成品。