[发明专利]能在零下60℃正常工作的超低温锂离子电池的制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种在零下60℃正常工作的超低温锂离子电池的制备方法。通过磷酸铁锂包覆介孔碳作为正极材料，利用静电纺丝技术制备的富含介孔结构的硬炭材料作为负极材料，双三氟甲磺酰亚胺锂盐LiTFSi盐和DIOX(1,3‑二氧杂环己烷)+EC(碳酸乙烯酯)+VC(碳酸亚乙烯脂)溶剂配成的电解液组装成的锂离子电池。本发明的电池的电池材料具有非常好的离子传输特性和锂离子的快速去溶剂化的特性，以及在低温下性能保持很好的低温电解液，保证了该电池在零下60℃依然可以正常工作。

主权项

1.能在零下60℃正常工作的超低温锂离子电池的制备方法，所述超低温锂离子电池包括磷酸铁锂包覆介孔碳作为正极材料，利用静电纺丝技术制备的富含介孔结构的硬炭材料作为负极材料，双三氟甲磺酰亚胺锂盐(LiTFSi盐)和1,3‑二氧杂环己烷(DIOX)+碳酸乙烯酯(EC)+碳酸亚乙烯脂(VC)(Diox+EC+VC)溶剂配成的电解液，其特征在于，具体步骤如下：(1)称取纳米磷酸铁锂粉末、三羟甲基氨基甲烷缓冲剂、聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物，加入去离子水，进行搅拌；然后加入盐酸多巴胺,继续搅拌后进行离心洗涤，干燥；对干燥的样品进行碳化处理，得到正极材料；(2)制备负极材料：称取聚丙烯腈配置成溶液，然后加入SiO₂，进行机械搅拌，利用静电纺丝技术制备纳米纤维膜，叠加制备得到的纳米纤维膜的层数以改变纳米纤维膜的厚度，然后放入马弗炉中进行预氧化处理，所得的样品在氢氟酸中进行蚀刻以除去SiO₂留下大量的介孔；最后进行CO₂活化以增加介孔的量，得到负极材料；(3)电解液的制备：称取LiTFSI盐与不同体积比的DIOX、EC和VC混合溶剂配置成0.5‑1mol/l的电解液溶液；(4)将正极材料与聚四氟乙烯PVDF和导电剂炭黑Super P混合成浆料，涂敷成电极片，真空烘干后，与负极材料一起裁剪成扣式圆形电极片，再与商业PP隔膜组装成全电池。