本发明涉及电池领域，尤其涉及一种碳纳米管富勒烯电池及其制备方法。
背景技术：
与铅酸、镍镉、镍氢等传统的二次电池相比，锂离子电池具有工作电压高、体积小、质量轻、容量密度高、无记忆效应、无污染，以及自放电小、循环寿命长等优点。锂电池越来越受到人们的青睐。
目前锂离子电池中使用的负极材料均是碳材料，包括天然石墨、人造石墨以及中间相炭微球等。这些碳负极具有充放电过程中电压稳定，循环性能好等优点。但是，石墨材料的理论容量仅为372mah/g，难以满足人们对锂离子电池高容量的追求，尤其是电动汽车对高性能锂电池的需要，迫切要求开发具有高容量密度的负极材料；且现有的负极材料耐磨性较差。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种碳纳米管富勒烯电池及其制备方法，负极材料耐磨性好，利用富勒烯和碳纳米管的高容量特点增大储能量。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种碳纳米管富勒烯电池，其正极材料涂布浆料包含以下组分：钴酸锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料或石墨烯；负极材料涂布浆料包含以下组分：石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯。
优选地，所述正极材料涂布浆料包含以下重量份的组分：钴酸锂2-10份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、碳纳米管浆料或石墨烯2.5-30份。
优选地，所述负极材料涂布浆料包含以下重量份的组分：石墨碳黑1-20份、导电剂5-30份、粘合剂1-15份、富勒烯0.8-25份。
优选地，所述正极为铝箔。
优选地，所述负极为铜箔。
优选地，所述导电剂为乙炔黑。
优选地，所述粘合剂为聚偏氟乙烯(pvdf)。
本发明还提供一种制备如上所述碳纳米管富勒烯电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：将钴酸锂、导电剂、粘合剂、碳纳米管浆料进行混合得到混合正极浆料；将石墨碳黑、导电剂、粘合剂、富勒烯进行混合得到混合负极浆料；
(2)涂布：将上述正极浆料通过涂布机涂于正极集体流体上；将负极浆料通过涂布机涂于负极集体流体上；
(3)然后经过辊压、分切、制片、卷绕、装配、顶侧封、烘干、注液、化成，最后进行包装，获得本发明的电池。
优选地，所述步骤(1)以前还需提取富勒烯，其提取方法采用以下步骤：将碳粉放入氧化还原釜里通电燃烧，然后提取附在釜内壁的碳气黑微粒，再通过静电加工即得所述富勒烯。
本发明的有益效果：本发明在电池的正极材料中加入碳纳米管或者石墨烯；在负极材料中加入富勒烯，使得本发明的碳纳米管富勒烯电池较普通电池的容量增加1.2-2.7倍，电流密度增大、内阻减小、不易发热燃烧、被刺穿或破损时不易短路、循环周期增加1倍以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例的碳纳米管富勒烯电池，其正极涂布浆料材料包含以下组分：钴酸锂2份、乙炔黑5份、聚偏氟乙烯(pvdf)1份、碳纳米管浆料2.5份；负极涂布浆料材料包含以下组分：石墨碳黑1份、乙炔黑5份、聚偏氟乙烯1份、富勒烯0.8份，还包括正极铝箔和负极铜箔。
本实施例碳纳米管富勒烯电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料：将上述重量份的钴酸锂、乙炔黑、聚偏氟乙烯(pvdf)、碳纳米管浆料进行混合得到混合正极浆料；将上述重量份的石墨碳黑、乙炔黑、聚偏氟乙烯、富勒烯进行混合得到混合负极浆料；
(2)涂布：将上述正极浆料通过涂布机涂于铝箔上；将负极浆料通过涂布机涂于铜箔上；
(3)然后经过辊压、分切、制片、卷绕、装配、顶侧封、烘干、注液、化成、化成，最后进行包装，获得本发明的电池。
本实施例提取富勒烯采用以下步骤：
(1)在烧制陶瓷的氧化还原窑中放入一吨左右的木柴(没受污染的松木、杉木、桧木等)燃烧，24小时后在氧化还原窑的内壁中可提取附在上面的烟烬1100g；
(2)将这1100g的烟烬放入静电加载机进行静电加工可得110g的导电性富勒烯。
实施例2
本实施例碳纳米管富勒烯电池，其正极涂布浆料材料包含以下组分：钴酸锂10份、乙炔黑30份、聚偏氟乙烯15份、碳纳米管浆料30份；负极涂布浆料材料包含以下组分：石墨碳黑20份、乙炔黑30份、聚偏氟乙烯5份、富勒烯25份，还包括正极铝箔和负极铜箔
本实施例采用实施例1的制备方法。
实施例3
本实施例碳纳米管富勒烯电池，其正极涂布浆料材料包含以下组分：钴酸锂5份、乙炔黑15份、聚偏氟乙烯8份、碳纳米管浆料15份；负极涂布浆料材料包含以下组分：石墨碳黑10份、乙炔黑15份、聚偏氟乙烯5份、富勒烯13份，还包括正极铝箔和负极铜箔
本实施例采用实施例1的制备方法。
实施例4
本实施例碳纳米管富勒烯电池，其正极涂布浆料材料包含以下组分：钴酸锂5份、乙炔黑15份、聚偏氟乙烯8份、石墨烯30份；负极涂布浆料材料包含以下组分：石墨碳黑10份、乙炔黑15份、聚偏氟乙烯5份、富勒烯13份，还包括正极铝箔和负极铜箔
本实施例采用实施例1的制备方法。
将上述实施例1-4制备的碳纳米管富勒烯电池，进行测试
1、容量测试结果：以外观尺寸25×37×76mm的锂电池为例，非碳纳米管电池的容量为750ma，本发明碳纳米管富勒烯电池的容量为950-1050ma，相比之下提高了26％-30％。
2、破坏性测试结果
上述25×37×76mm的碳纳米管富勒烯锂电池测试
1)锤击测试：10kg重的钢锤在1米高度自然落下：不起火、不爆炸；
2)过充测试：不会发热、不爆炸；
3)钉刺测试：用3×8.0mm的铁钉直接钉穿电池，不起火、不爆炸；
4)浸水测试：24小时浸水，性能不变；
5)耐热冲击测试：放入温度测试箱中，将温度从5℃升到150℃，不起火、不爆炸；
6)振动测试：放于振动测试机中，往復振动30分钟，外观、性能不变；
7)挤压测试：放于挤压机中，施加最大17mpa的压力，不起火、不爆炸；
8)螺丝刀贯穿测试：螺丝刀贯穿电池后，电压不变化(一般电池会因贯穿造成短路、电压为零)，6-7分钟后有6-7℃的升温；
9)落下测试：将电池放于6米高度自然落下在铁板上，电压不变。
通过以上实验证实，本发明的碳纳米管富勒烯电池较普通电池的容量增加1.2-2.7倍，电流密度增大，且质量完全符合pse、gb、uc等安全认证要求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。