[发明专利]一种以磷酸铝泡沫玻璃为集流体的锂电池正极体及制备方法

摘要

本发明提供一种以磷酸铝泡沫玻璃为集流体的锂电池正极体及制备方法，将锂电池正极材料的前驱物在片状磷酸铝泡沫玻璃中胶态化反应，烧结形成以磷酸铝泡沫玻璃为集流体的新型正极体。该新型正极体不同于正极材料涂布在铝箔等集流体，而是将正极材料的前驱物在玻璃泡沫孔内反应并烧结成一体形成的新型正极体，具有良好的微弹性，使用时无需加入粘接剂，直接裁切拼装即可。其显著的效果是优势是减少了制作正极片的粘接剂、铝箔等，保证了较高的能量密度。且正极材料在充放电过程中晶格结构受泡沫剥离微弹性的稳定防止晶体结构的塌陷，有效提高了锂电池正极的循环寿命。

主权项

1.一种以磷酸铝泡沫玻璃为集流体的锂电池正极体制备方法，其特征在于由以下步骤组成：(1)将锂离子电池正极材料分散在有机溶剂中，在室温下超声处理，得到锂离子电池正极材料前驱物；(2)将废玻璃、磷酸铝、助溶剂、发泡剂、稳泡剂、促进剂破碎后，经干法混合球磨，配合无机纤维材料；装入平板型模具中，烧结成型，冷却后得到片状磷酸铝泡沫玻璃；所述助溶剂为碳酸钠、硝酸钠、氟硅酸钠、乙二胺中的任一种或多种；所述的发泡剂为碳化硅、炭黑、白云石粉、方解石中的任一种或多种；所述的促进剂为硫酸钙、硫酸钡、三氧化二铝中的任一种或多种；所述的稳泡剂为硼酸、氧化铁、磷酸钠中的任一种或多种；所述的无机纤维材料为玻璃纤维、矿渣纤维、莫来石纤维中的任一种或多种；所述磷酸铝泡沫玻璃原料组成为：废玻璃为：60‑70％；磷酸铝为：10‑20％；助溶剂为：3‑9％；发泡剂为：0.5‑10％；稳泡剂为：0.1‑2％；促进剂为：0.2‑1.5％；(3)将步骤(2)中得到的片状磷酸铝泡沫玻璃浸入步骤(1)得到的锂离子电池正极材料前驱物中，在真空条件下浸渍1~2小时，然后于80~100℃温度条件下真空干燥至溶剂全部挥发，使锂离子电池正极材料前驱物均匀浸入磷酸铝泡沫玻璃孔内部，得到浸入了锂离子电池正极材料前驱物的磷酸铝泡沫玻璃；(4)将步骤(3)得到的浸入了锂离子电池正极材料前驱物的磷酸铝泡沫玻璃在500～1000℃的温度下焙烧20~30h，使锂电池正极材料的前驱物在片状磷酸铝泡沫玻璃中胶态化反应，得到以磷酸铝泡沫玻璃为集流体的锂电池正极体。