[发明专利]基于磁控溅射方法的锂离子电池正极材料的制备方法

说明书

一种基于磁控溅射方法的锂离子电池正极材料的制备方法，包括：准备碳酸锂、碳酸镍、二氧化锰以及炭黑；将碳酸锂、碳酸镍、二氧化锰以及炭黑混合，得到混合物I，并对混合物I进行第一球磨；将经过球磨的混合物I进行第一热处理，得到混合物II；对混合物II进行第二球磨；对经过第二球磨的混合物II进行煅烧，得到混合物III；对混合物III进行热压烧结，得到正极材料靶材；将PVDF粉末溶于DMF中并搅拌均匀，得到PVDF溶液，其中，在PVDF溶液中，PVDF粉末的浓度为20‑30％；将PVDF溶液旋涂在玻璃板上；将涂有PVDF溶液的玻璃板进行烘干，得到PVDF复合玻璃板；利用正极材料靶材，通过射频磁控溅射法在PVDF复合玻璃板上沉积正极材料；在沉积有正极材料的PVDF复合玻璃板上，通过直流溅射法沉积金属Al层。

技术领域

本发明是关于锂离子电池领域，特别是关于一种基于磁控溅射方法的锂离子电池正极材料的制备方法。

背景技术

近年来，社会的高速发展为社会带来了更加严重的环境污染和能源危机，开发绿色可再生能源，采用高效储能系统，逐步替代化石能源，减少化石能源造成的污染物排放已经成为人们的共识。此外，随着科技成果向产品转化的速度越来越快，各种新型电子设备层出不穷，这些设备的体积越来越小，功能越来越强大，这种发展趋势对储能系统的体积和比能量提出了更高的需求。但不能否认的是，尽管在这样有利的背景下，经历了20多年日新月异的发展，以锂离子电池为代表的储能系统并没有获得较大的突破。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁控溅射方法的锂离子电池正极材料的制备方法，其能够克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于磁控溅射方法的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：方法包括如下步骤：

准备碳酸锂、碳酸镍、二氧化锰以及炭黑；

将碳酸锂、碳酸镍、二氧化锰以及炭黑混合，得到混合物I，并对混合物I进行第一球磨；

将经过球磨的混合物I进行第一热处理，得到混合物II；

对混合物II进行第二球磨；

对经过第二球磨的混合物II进行煅烧，得到混合物III；

对混合物III进行热压烧结，得到正极材料靶材；

将PVDF粉末溶于DMF中并搅拌均匀，得到PVDF溶液，其中，在PVDF溶液中，PVDF粉末的浓度为20-30％；

将PVDF溶液旋涂在玻璃板上；

将涂有PVDF溶液的玻璃板进行烘干，得到PVDF复合玻璃板；

利用正极材料靶材，通过射频磁控溅射法在PVDF复合玻璃板上沉积正极材料；

在沉积有正极材料的PVDF复合玻璃板上，通过直流溅射法沉积金属Al层。

在一优选的实施方式中，其中，在混合物I中，碳酸锂、碳酸镍以及二氧化锰的摩尔比为(1.05-1.10)：(0.95-1.00)：(2.90-2.95)，其中，炭黑的质量占混合物I总质量的60-70％。

在一优选的实施方式中，其中，对混合物I进行第一球磨具体为：球磨速度为600-700r/min，球磨时间为5-8h，球磨气氛为氩气气氛，球料比为10:1-15:1。

在一优选的实施方式中，其中，将经过球磨的混合物I进行第一热处理具体为：热处理气氛为氩气，热处理温度为400-500℃，热处理时间为2-3h。