[发明专利]一种高能量密度的锂离子电池

摘要

本发明属于锂离子电池制备领域，具体地说是一种高能量密度的锂离子电池，锂离子电池是由三元正极材料、硬碳复合负极极片、陶瓷隔膜及其功能性电解液组成。其硬碳复合负极极片的制备方法首先是采用电化学沉积法在硬碳电极表面沉积锂盐并制备出硬碳/锂盐复合极片，之后在其表面包覆有机聚合物并制备出含有锂盐和聚合物包覆层的硬碳复合极片。其利用电化学法在硬碳极片表面进行补锂，可以大幅度提高硬碳的首次效率，及其提高充放电过程中锂离子的传输数量，提高其锂离子电池的倍率性能。同时外壳包覆有特殊的聚合物材料避免其材料表面锂盐与外界空气接触，提高其材料的加工性能和安全性能。

主权项

一种高能量密度的锂离子电池，其特征在于，锂离子电池是由三元正极材料、硬碳复合负极极片、陶瓷隔膜及其功能性电解液组成；其中硬碳负极极片呈现层状结构，内层是以泡沫铜为集流体，并在其孔间及其表面沉积硬碳复合材料，中间层锂盐沉积层，外层为高分子聚合物材料，其外层包覆厚度为（0.5～20）μm；其制备过程为：Ⅰ、硬碳复合电极的制备：首先称取（80～90）份的硬碳材料添加到（10～20）份的聚偏氟乙烯及其50份N‑甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀得到黏糊状胶体，并压制到泡沫铜表面，干燥完毕后得到硬碳复合电极A；Ⅱ、硬碳复合电极的电沉积：将锂盐添加到碳酸甲乙酯中配置成0.1mol/L的溶剂，之后以硬碳复合电极A作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞作为参比电极，并采用电化学沉积法在其硬碳复合电极A表面沉积锂盐，最后得到含有锂盐的硬碳复合电极B；Ⅲ、含有锂盐的硬碳复合电极包覆：将（10～30）份高分子聚合物添加到100份碳酸甲乙酯中，形成聚合物溶液，之后低速搅拌30min后得到喷涂液，之后将喷涂液喷涂于含有锂盐的硬碳复合电极B表面，干燥完毕后得到硬碳复合极片C。