一种用于醚类电解液体系锂-硒电池的正极载体的制作方法

文档序号:24130635发布日期:2021-03-02 17:40阅读:122来源:国知局

[0001]
本发明涉及新能源锂-硒电池领域,具体涉及一种用于醚类电解液体系锂-硒电池的正极载体。


背景技术:

[0002]
具有高能量密度的锂离子电池已被广泛用于便携式能量装置中。容量更高的电池将在满足全电动汽车和电网储能系统的要求方面发挥越来越重要的作用。加上最近十年,全球面临各种能源造成的环境问题,尤其中国开始把能源转换摆上大力扶持的领域,目前遏制新能源汽车发展的就是电池容量问题。
[0003]
每个硒原子都与两个锂原子反应(se+2li

li2se),比传统的正极活性材料(如licoo2(140 mah/g))具有更高的理论容量(675 mah/g)。但是,多硒化物(li2se
n
,n=4

8)的放电产物溶解在液体电解质中,从而极大地降低了电池容量。因此需要将活性物质硒负载到适当载体中以提高电池的电化学性能。


技术实现要素:

[0004]
本发明的目的是提供一种用于醚类电解液体系锂-硒电池的正极载体,所制备的电池具有容量高、循环性好的优点。
[0005]
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种用于醚类电解液体系锂-硒电池的正极载体,包括制备碳载体、制备复合正极、制备极片、组装电池等步骤。其中碳载体通过煅烧碳化造孔法制备,正极材料通过熔融扩散法制备,电解液为醚类电解液,负极为金属锂片。
[0006]
所述碳载体的制备方法是:以壳聚糖为碳源,氢氧化钾为致孔剂,碳纳米管水性浆料为添加剂,通过一定比例的混合后,烘干。在氩气保护气氛下,将烘干后的材料置于管式炉中碳化,升温速率为5
o
c/min,碳化温度为700 o
c,保温时间为2小时,气流为0.1 ml/min,碳化后即可得到所需碳载体。
[0007]
所述复合正极的制备方法为:在真空下,将已经碳化获得的碳载体和活性物质硒以一定比例置于密封的真空石英管中,煅烧负载,熔融扩散即可制得所需复合正极材料。
[0008]
所述极片的制备方法为:将负载后的正极材料与导电剂、粘结剂以一定比例混合,涂覆在铝箔表面,涂覆厚度为250 um,100 o
c烘干,裁剪成12 mm的极片。
[0009]
作为上述方案的优选,所述导电剂为炭黑导电剂(sp,super-p), 碳纤维(vgcf,vapor-grown carbon fibers),石墨烯(graphene)其中一种。
[0010]
作为上述方案的优选,所述粘结剂为聚偏氟乙烯(pvdf,polyvinylidene fluorid), 海藻酸钠(sa,sodium alginate)其中一种。
[0011]
本发明提供的用于醚类电解液体系锂-硒电池的正极载体有效提高活性物质同电解液、导电剂间接触,有利于获得更高的电池容量。
附图说明
[0012]
图1为实施例1制备的锂-硒电池正极材料的sem图像。
[0013]
图2为实施例2制备的锂-硒电池正极材料的sem图像。
[0014]
图3为实施例1-2制备的锂-硒电池的循环容量对比图。
具体实施方式
[0015]
为了更好的理解本发明,下面通过具体的实施例对本发明进一步说明,实施例仅用于解释本发明,不会对本发明构成任何限定。
[0016]
实施例1以壳聚糖为碳源,氢氧化钾为致孔剂,一定比例混合后加入3 ml碳纳米管水性浆料作为添加剂,烘干。在氩气保护气氛下,将烘干后的材料置于管式炉中碳化,升温速率为5
o
c/min,碳化温度为700 o
c,保温时间为2小时,气流为0.1 ml/min,碳化后得到所需碳载体,在真空下,将已经碳化获得的碳载体和活性物质硒以一定比例置于密封的真空石英管中,煅烧负载,熔融扩散制得所需复合正极材料。将负载后的正极材料与导电剂、粘结剂以一定比例混合,涂覆在铝箔表面,涂覆厚度为250 um,100 o
c烘干,裁剪成12 mm的极片,在氩气保护气氛下,电池壳中依次放入裁剪好的正极极片、隔膜、锂片、垫片、弹片,滴加一定数量的醚类电解液,置于cr2302电池壳中封装成扣式电池。在蓝电测试系统中按照0.2 c电流密度测试。
[0017]
实施例2以壳聚糖为碳源,氢氧化钾为致孔剂,一定比例混合后加入5 ml碳纳米管水性浆料作为添加剂,烘干。在氩气保护气氛下,将烘干后的材料置于管式炉中碳化,升温速率为5
o
c/min,碳化温度为700 o
c,保温时间为2小时,气流为0.1 ml/min,碳化后得到所需碳载体,在真空下,将已经碳化获得的碳载体和活性物质硒以一定比例置于密封的真空石英管中,煅烧负载,熔融扩散制得所需复合正极材料。将负载后的正极材料与导电剂、粘结剂以一定比例混合,涂覆在铝箔表面,涂覆厚度为250 um,100 o
c烘干,裁剪成12 mm的极片,在氩气保护气氛下,电池壳中依次放入裁剪好的正极极片、隔膜、锂片、垫片、弹片,滴加一定数量的醚类电解液,置于cr2302电池壳中封装成扣式电池。在蓝电测试系统中按照0.2 c电流密度测试。
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