[发明专利]一种制备锂离子电池正极的方法

说明书

本发明提出了一种制备锂离子电池正极的制备方法，包括，在惰性气体氛围下，将锂盐、苯胺和有机溶剂混合均匀后得到有机电解液，将有机电解液加入至容器中，将导电碳和金属锂片分别固定在两根镍丝的一端，并将导电碳和金属锂片间隔浸没在容器中，镍丝另一端伸出容器外，密封容器的开口得到电解池，然后对电解池施加电流，使用循环伏安法或者恒电位法进行电聚合，得到碳基体载聚苯胺正极。本发明的制备方法不会在聚苯胺中引入水分和游离质子，因此其应用于锂离子电池时具有良好的循环稳定性，同时其具有良好的电学性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种制备锂离子电池正极的方法。

背景技术

聚苯胺具有质轻、高导电性和成本低廉的优点，因此其可以作为锂离子电池正极的一种备选材料，而聚苯胺想要达到良好的高导电性，则取决于本征态的聚苯胺被质子酸掺杂的程度，掺杂态的聚苯胺相比本征态的聚苯胺而言，导电率具有9-10个数量级的提升。

现有技术中，聚苯胺的制备通常是在水系体系中加入苯胺单体、氧化剂和酸掺杂剂，然后采用化学聚合或者电聚合的方式得到聚苯胺。这样的方法制备得到的聚苯胺中必然会含有大量的水分和不稳定的氢掺杂剂，即使在后处理的过程中采用烘干水分和碱液脱氢处理，也难以确保其中的水和氢的含量低于锂离子电池的含量要求标准。因此，采用水系体系下酸掺杂的方式生产得到的聚苯胺虽然具有良好的导电性能，但是其中存在的水和氢则会影响其作为锂电池正极材料时，电池的使用寿命和稳定性。

而聚苯胺的电导率还受到很多因素的影响，例如制备方法、掺杂剂、溶剂、掺杂程度等，因此如何提供一种既具有良好的电学性能，同时又具备良好的正极材料使用稳定性的聚苯胺是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电学性能良好，同时不会影响锂电池的循环稳定性的锂离子电池正极的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种制备锂离子电池正极的方法，具体的，包括如下步骤：

步骤1、在惰性气体氛围下，将锂盐、苯胺和有机溶剂混合均匀后得到有机电解液，将有机电解液加入至容器中；

步骤2、在惰性气体氛围下，将导电碳和金属锂片分别固定在两根镍丝的一端，并将导电碳和金属锂片间隔浸没在容器中，镍丝另一端伸出容器外，密封容器的开口得到电解池；

步骤3、对电解池施加电流，使用循环伏安法或者恒电位法进行电聚合，导电碳表面聚合苯胺后得到碳基体载聚苯胺材料。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述循环伏安法的扫描电压为0-4.2V。

在以上技术方案的基础上，优选的，恒电位法的电流密度为1mA/cm²，脉冲每周期通电10s，静置10s，通电总时间为1h。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述锂盐为六氟磷酸锂或四氟硼酸锂。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的其中一种或几种的混合。

更进一步优选的，所述导电碳为碳布或碳毡。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机电解液中苯胺的浓度为0.1-1mol/L。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机电解液中苯胺的浓度为0.5mol/L。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机电解液中锂盐的浓度为0.1-1mol/L。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机电解液中锂盐的浓度为0.5mol/L。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气和氙气中一种。