[发明专利]一种大功率高能量密度的锂离子二次电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种大功率高能量密度的锂离子二次电池的制备方法，具体为：采用共沉淀法制得镍钴锰前驱体，然后将其与氢氧化锂混合经高温煅烧制得锂离子电池正极材料，将其表面进行预处理并采用溶胶凝胶的方法包覆一层纳米氧化钛，制得的包覆锂离子电池正极材料与导电剂、粘结剂混合成浆料涂覆于集流体上，制得正极片；采用泡沫镍作为导电集流体，在其表面生长Co₃O₄纳米线阵列，然后依次在其表面包覆硅层和碳层，干燥、压片，制成负极片；将正极片、隔膜、负极片依次叠加，制成卷心，焊上极耳，装入铝塑膜外壳中进行预侧封，干燥后注入电解液，然后真空封口，预充、化成，制得锂离子二次电池。该发明制得的锂离子电池成本低，电学性能好。

主权项

1.一种大功率高能量密度的锂离子二次电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)正极片的制备：A)将镍源、钴源、锰源溶于水，制得混合水溶液，将沉淀剂溶于水制得沉淀剂水溶液，然后将混合水溶液和沉淀剂水溶液同时分别以6‑7升/小时、1‑2升/小时的速度滴加到反应器中进行共沉淀，得到浆料，将得到的浆料在50‑80℃的水中进行多次浸洗干燥，得到镍钴锰前驱体；B)将上述制得的镍钴锰前驱体和氢氧化锂混合，并经高温烧结，制得锂离子电池正极材料；C)将上述制得的锂离子电池正极材料放入到NH4PF6、(NH4)3AlF6的混合水溶液中搅拌5‑10min，过滤干燥，得到预处理的锂离子电池正极材料；D)将环己烷和三乙胺混合均匀，然后以5‑10ml/min的滴加速度滴加钛酸四丁酯，滴加完毕后继续搅拌30min，然后加入上述制得的预处理锂离子电池正极材料混合均匀后转移至反应釜中，在150℃下反应10‑20h，反应完成后冷却至室温，沉淀依次用去离子水、无水乙醇洗涤，干燥得到表面包覆有纳米氧化钛的锂离子电池正极材料；E)将上述制得的表面包覆有纳米氧化钛的锂离子电池正极材料和导电剂、粘结剂混合成浆料，涂覆于集流体上，烘干、压片、切片制得正极片；(2)负极片的制备：a)将泡沫镍经酸预处理后作为导电集流体；b)将硝酸钴、尿素和氟化铵和水混合均匀制得混合液，然后将混合液转移至反应釜内，并加入上述制得的酸处理的泡沫镍；加热反应，反应完成后冷却至室温，得到的固体产物洗涤干燥、高温煅烧制得Co₃O₄纳米线阵列；c)将可溶性硅源溶解于离子液体，制得惰性电解液，然后以上述制得的Co₃O₄纳米线阵列为阴极，惰性电极作为阳极，进行恒压电沉积，电沉积产物经过有机物清洗，去除离子液体，得到表面有硅层的Co₃O₄纳米线，最后进行表面喷C处理，干燥，压片，制得负极片；(3)组装：将正极片、隔膜、负极片依次叠加，制成卷心，焊上极耳，装入铝塑膜外壳中进行预侧封，干燥后注入电解液，然后真空封口，预充、化成，制得锂离子二次电池。