[发明专利]一种锂电池铜集流体金属诱导层及其制备方法

权利要求书

1.一种锂电池铜集流体金属诱导层及其制备方法，包括以下步骤，步骤一，原料选取；步骤二：集流体改性；步骤三，全电池正极制备；步骤四，全电池电解质溶液制备；步骤五，全电池组装；其特征在于：

其中上述步骤一中，人工选取金属单质和集流体基体，并放置在阴凉地存储干燥；

其中上述步骤二中，集流体改性包括以下步骤：

1)人工将金属单质倒入镀膜机中，进行连续镀，形成一层致密均匀的薄膜在铜箔基底上；

2)将预先购置的电池集流体作为集流体基底装在溅射室内并用挡板盖住，根据沉积元素选择对应的靶材，用丙酮清洗靶材后烘干，预溅射5min以去除表面氧化物及其杂质，保证后续集流体基底表面沉积的是无杂质，靶材的纯度≥99.99％；

3)开始溅射以在电池集流体基底上沉积与锂湿润性好的元素，连续镀磁控溅射的工艺参数为：本底真空度(0.1-9.9)×10^-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa，靶极距为8-12cm，溅射功率70-90W，溅射温度20-30℃，溅射时间为1-10min；

4)在电池集流体基底上沉积出与锂湿润性好的元素薄膜，制备出改性后的集流体；

其中上述步骤三中，全电池正极制备包括以下步骤：

1)将重量比为8∶1∶1的LiCoO₂、Super-P和聚偏氟乙烯分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成混合物；

2)将混合物球磨以达到充分混合的目的，形成混合物浆料，即为LiCoO₂浆料，将其球磨加工1-2h；

3)将LiCoO₂浆料滴在铝箔上，然后铺平LiCoO₂浆料，将附着有LiCoO₂浆料的铝箔放到100℃的真空干燥箱干燥12h即可得到电池的正极；

其中上述步骤四中，全电池电解质溶液制备包括以下步骤：

1)人工将等体积碳酸二甲酯和碳酸二乙酯混合，制得混合液A；

2)将六氟磷酸锂分散于混合液A中，直至将六氟磷酸锂的浓度为1mol/L，制得电解质溶液；

其中上述步骤五中，将改性的集流体、隔膜、制备的正极放在含有40ul电解质溶液溶液的标准CR2032型的扣式电池壳中，组装完成Li-LiCoO₂全电池。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池铜集流体金属诱导层，其特征在于：所述金属单质的化学组分为铟、铍、镁、钙、钡、钛、锆、钒、铌、铬、锰、锝、铼、银、金、锌、镉、硼、铝、硅、锗、锡、锑、铋和碲中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池铜集流体金属诱导层，其特征在于：所述集流体基体为铜箔、糙面、光面、镜面打磨中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池铜集流体金属诱导层及其制备方法，其特征在于：所述步骤二2)中连续镀磁控溅射过程中的本底真空度为(0.1-9.9)×10^-5Pa，工作气压为0.25-0.35Pa。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池铜集流体金属诱导层及其制备方法，其特征在于：所述步骤三和步骤五均在设有氩气保护的手套箱中进行，保护气氛中的氧气和水的含量均低于0.1ppm。

6.根据权利要求2所述的一种锂电池铜集流体金属诱导层及其制备方法，其特征在于：所述步骤五中将制备出的全电池进行充放电性能测试，测试的充放电电流设定为0.5mA/cm²和2.0mA/cm²，每个周期的测试电压范围为3.0V-4.3V。