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一种锂硫电池的制造方法 (Patent License Number:CN201310202806.4)

李洲鹏V1 浙江大学

2013-09-04至 2033-05-27

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Patent Abstract

本发明涉及电池制备技术,旨在提供一种锂硫电池的制造方法。包括:碳包铝复合材料、乙炔黑、聚偏氟乙烯研磨后加入N-甲基吡咯烷酮调至粘稠,机械混合调制成膏状后涂敷到穿孔铜膜上,阴干;压制成型,得到锂硫电池的负极;碳包硫复合材料、乙炔黑、PVDF研磨后加入N-甲基吡咯烷酮调制成膏状,涂敷到铝膜上,阴干;压制成型,得到锂硫电池的正极;以微孔聚丙烯膜为隔膜,正极和负极的电极材料侧相向与隔膜形成三明治结构,其中负极的铜膜紧靠隔膜侧置有锂膜;将电解质LiClO4?溶于二氧戊环和乙二醇甲醚的混合溶剂得到电解液。本发明具有平稳的充放电电压平台;电极反应可逆性;良好的化学稳定性与热稳定性;廉价且易于制备;无污染;抗氧化提高安全性。

Patent Description

主权项: 一种锂硫电池的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将2?g葡萄糖放入100?mL去离子水中,搅拌溶解后导入总容量为150?mL的反应釜中;再加入纯度为99.99%、粒径为1~5微米的球形铝粉10?g,加入磁子后密封反应釜;将反应釜置于180℃油浴中,磁力搅拌反应2小时之后将反应釜取出;待反应釜冷却至室温后打开反应釜,过滤得到棕色或黑色固体粉末;离心分离,并以水和乙醇分别进行三次“离心、洗涤、再分散”过程进行洗涤,40℃真空干燥后得到碳包铝复合材料前驱体;将碳包铝复合材料前驱体置于马弗炉中,在氮气氛保护下升温至?800?℃,恒温碳化5小时,冷却至室温后取出;(2)将步骤(1)中所得试样以热碱溶液处理10分钟,试样质量与热碱溶液体积的比例为10?g∶500?mL;室温下过滤后用去离子水洗涤,再于40℃下真空干燥12小时后得到碳包铝复合材料;(3)将步骤(1)中所得试样以碱溶液处理5小时,试样质量与热碱溶液体积的比例为10?g∶500?mL;离子水洗涤后40℃下真空干燥12小时得到空心碳球;将单质硫与空心碳球按质量比10∶5研磨混合后置于反应器内,抽真空后加热至60℃,10小时后完成储硫过程,冷却到室温后得到碳包硫复合材料;(4)将步骤(2)所得的碳包铝复合材料、乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比为80∶10∶10混合,研磨后加入N?甲基吡咯烷酮调至粘稠,机械混合30分钟,调制成膏状后涂敷到穿孔铜膜上,阴干;在100?Kg?cm?2的压力下压制成型,得到锂硫电池的负极;将步骤(3)所得的碳包硫复合材料、乙炔黑、PVDF按质量比为80∶10∶10混合,研磨后加入N?甲基吡咯烷酮调至粘稠,机械混合30分钟,调制成膏状后涂敷到铝膜上,阴干;在100?Kg?cm?2的压力下压制成型,得到锂硫电池的正极;(5)组装锂硫电池:以微孔聚丙烯膜为隔膜,正极和负极的电极材料侧相向与隔膜形成三明治结构,其中负极的铜膜紧靠隔膜侧置有锂膜;将电解质LiClO4?溶于二氧戊环和乙二醇甲醚的混合溶剂得到电解液,二氧戊环和乙二醇甲醚的体积比为?1∶1,一升电解液中含一摩尔(106.4?g)LiClO4。