一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法与流程

本发明技术属于锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法。

背景技术：

20世纪60年代初期锂一次电池开始被研究和开发，直到1970年以后，相继出现了li-(cf)x、li-mno2、li-so2和li-socl2等商品化锂一次电池，然后因其具有电池电压低、对环境污染大和安全隐患等缺点，目前仅在一些军事和民用特殊领域中使用。

锂离子电池应用范围则更加广泛，如移动电话、便携式计算机、电动工具和电动车等，并部分替代了传统电池。

因此，有必要开发出一种具有高比能高比功率特性，贮存寿命长、安全性高的脱锂态锂离子电池正极材料。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，以商业化嵌锂态正极材料和膨胀石墨按一定比例进行球磨，球磨后置于120℃真空干燥，干燥后取出，置于水氧含量低于0.1ppm的手套箱内进行冷却，然后加入电解液并搅拌制成膏状物，将膏状物均匀涂于正极板上，依次加上隔膜、锂片，密封并盖上负极板后即组装成电池，待充电化成完成后拆卸电池，取出正极粉进行浸泡、搅拌、抽滤并烘干即得脱锂态的锂离子电池正极材料。

所述的一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，其正极板和负极板的材质为铝板或不锈钢板，所述隔膜的材质为pp/pe/pp。

所述的一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，其电池充电化成制度为充电电流为0.08c，充电截止电压为4.30v。

所述的一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，拆卸电池后正极粉于碳酸酯内溶剂中浸泡并磁力搅拌，然后进行抽滤，抽滤完成后置于烘箱内真空干燥。

本发明的有益效果是：采用本发明的方法，可直接将锂离子电池正极材料进行脱锂处理后用于锂一次电池，使用本发明正极材料的电池相对于目前锂一次电池，具有更高的比能和功率特性，并且贮存寿命长，安全性能高，为新型单兵作战武器装备的研发打下坚实的基础。

附图说明

图1为本发明所采用的化成电池的工装示意图；

图2为本发明脱锂前后正极材料xrd对比图；

图3为本发明脱锂态正极材料电性能图。

各附图标记为：1—底板，2—负极，3—隔膜，4—隔板，5—正极，6—盖板，7—注液口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1所示为化成电池的工装示意图，包括底板1、盖板6和设于底板1和盖板6之间的隔板4，盖板6上设置有注液口7，底板1上设置有注液腔，注液腔注入电解液后依次放置锂离子电池的负极2、隔膜3和正极5。

参照图2、图3所示，本发明公开了一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，首先称取一定比例的商业化嵌锂态锂离子正极材料和导电剂，经过混匀和干燥后加入电解液制成膏状物，将膏状物均匀涂于正极板上，依次加上隔膜、锂片，密封并盖上负极板后即组装成电池，待充电到一定状态后拆卸电池，取出正极粉进行浸泡、搅拌、抽滤并烘干即得脱锂态的锂离子电池正极材料。

其中，所述的膏状物制备步骤为：将商业化嵌锂态正极材料和膨胀石墨按一定比例进行球磨，球磨后置于120℃真空干燥，干燥后取出置于手套箱（水氧含量低于0.1ppm）内进行冷却，加入电解液并搅拌即得膏状物。

最佳方案如下：化成电池的正负极板材质为铝板或不锈钢板，隔膜材质为pp/pe/pp。电池充电化成制度为充电电流为0.08c，充电截止电压为4.30v。电池拆卸电池后正极粉于碳酸酯内溶剂中浸泡并磁力搅拌，然后进行抽滤，抽滤完成后置于烘箱内真空干燥。

通过采用本发明的方法，可直接将锂离子电池正极材料进行脱锂处理后用于锂一次电池，使用本发明正极材料的电池相对于目前锂一次电池，具有更高的比能和功率特性，并且贮存寿命长，安全性能高，为新型单兵作战武器装备的研发打下坚实的基础。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种脱锂态锂离子电池正极材料的制备方法，以商业化嵌锂态正极材料和膨胀石墨按一定比例进行球磨，球磨后置于120℃真空干燥，干燥后取出，置于水氧含量低于0.1ppm的手套箱内进行冷却，然后加入电解液并搅拌制成膏状物，将膏状物均匀涂于正极板上，依次加上隔膜、锂片，密封并盖上负极板后即组装成电池，待充电化成完成后拆卸电池，取出正极粉进行浸泡、搅拌、抽滤并烘干即得脱锂态的锂离子电池正极材料；采用本发明的方法，可直接将锂离子电池正极材料进行脱锂处理后用于锂一次电池，使用本发明正极材料的电池相对于目前锂一次电池，具有更高的比能和功率特性，并且贮存寿命长，安全性能高，为新型单兵作战武器装备的研发打下坚实的基础。

技术研发人员：程冰冰;陈大鹏;付承华;田文增;李正
受保护的技术使用者：武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所）
技术研发日：2017.12.26
技术公布日：2018.05.29