[发明专利]一种优化锂离子电池正极片的制备方法

权利要求书

1.一种优化锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于：所述方法是通过对高纯铝箔的电化学扩面腐蚀及电聚合表面改性处理，使铝箔表面形成致密的微米级隧道孔，并以此为模板，利用隧道孔微化学环境，通过在液相体系中进行反应结晶，在隧道孔中形成具有导电活性的空心一维纳米级磷酸铁，从而达到直接制备锂离子电池的正极片；所述方法包括以下步骤：

(a)铝箔的电化学扩面腐蚀：在硫酸与盐酸的摩尔浓度比为3：1的电解液中，硫酸1-4mol·L^-1，以石墨为阴极，铝箔为阳极，外加直流电源，在恒温水浴70-80℃的条件下腐蚀2-5min，使铝箔表面形成致密隧道孔结构；

(b)腐蚀铝箔的电聚合表面改性：在0.5-1.0mol·L^-1硫酸溶液中加入苯胺，苯胺浓度保持在0.4-1.0mol·L^-1，以上述腐蚀铝箔为阳极，石墨为阴极，外加恒定电压，20—30℃恒温条件下进行对腐蚀铝箔表面的电聚合反应5-10min；

(c)利用隧道孔微化学环境法制备导电活性材料磷酸铁：将三价铁盐溶于磷酸溶液中，保持磷元素与铁元素摩尔比为3:1，铁盐浓度控制在0.2-0.5mol·L^-1之间，加热搅拌形成浓缩液，浓缩后铁盐浓度控制在1-3mol·L^-1之间，加入硝酸溶液，使硝酸溶液浓度在0.3-0.6mol·L^-1之间，再将经电聚合的扩面腐蚀铝箔放入混合液中，在水浴升温80—95℃条件下反应60—120min，利用隧道孔内部的微化学环境，使其在隧道孔中生成空心一维纳米磷酸铁材料；

(d)洗涤、干燥、加热处理，即得锂离子电池正极片；

所述微化学环境指在隧道孔内部，由于磷酸铁结晶形成酸性较大的溶液体系，并且由于扩散因素，使得隧道孔内部保持酸性比外界本体溶液较大的一种环境；所述空心一维纳米磷酸铁材料是指磷酸铁在隧道孔内壁生成厚度为纳米级的磷酸铁，而在隧道孔中间仍为孔洞结构的特殊状态。

2.根据权利要求1所述的一种优化锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于：所述隧道孔结构指在铝箔表面通过阳极溶解后形成的孔径为1微米，长度为20-30微米的长方体孔洞结构，隧道孔密度10⁷/厘米²。

3.根据权利要求1所述的一种优化锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于：所述步骤(b)是以腐蚀铝箔为阳极，石墨为阴极，在硫酸溶液及苯胺溶液构成的电解质中，通过外加的0.6-1.4V的恒定电压，在铝箔表面及隧道孔内壁形成导电层聚苯胺。

4.根据权利要求1所述的一种优化锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于：所述三价铁盐为硝酸铁或三氯化铁。