本發(fā)明是屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及磷酸鐵鋰作正極活性材料及高孔隙度碳納米管導(dǎo)電紙作集流體的鋰離子電池。

背景技術(shù)：

在當(dāng)今資源、能源貧乏，環(huán)境污染加重的情況下，人類面臨嚴(yán)峻的生存挑戰(zhàn)。人們希望找到清潔、可再生、資源節(jié)約型的二次資源，使人類社會(huì)保持可持續(xù)發(fā)展。鋰離子電池因工作電壓高、能量密度大、自放電率小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而成為人們爭(zhēng)先恐后研究的熱點(diǎn)，同時(shí)也被人們廣泛認(rèn)可，逐漸成為二次電池的發(fā)展趨勢(shì)。磷酸鐵鋰因具有比容量高、安全性能好、循環(huán)性能優(yōu)異、對(duì)環(huán)境友好、原料來(lái)源豐富的突出特點(diǎn)成為鋰離子電池正極材料最具有發(fā)展?jié)摿Φ牟牧现?，在電能領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。

但是人們對(duì)鋰離子電池的研究往往只注重研究開發(fā)能夠提高電池的比容量、工作電壓、能量密度等性能的正負(fù)極活性材料、電解液和隔膜，而忽略了集流體對(duì)電池性能的影響，傳統(tǒng)的正負(fù)極集流體采用的分別是鋁箔和銅箔，然而這兩種材料不會(huì)對(duì)電池的性能有較多的提高。碳納米管導(dǎo)電紙具有吸附性能好，吸電解液能力強(qiáng)等特點(diǎn)，相比銅箔、鋁箔集流體，其表面結(jié)構(gòu)可有效保證活性材料與碳納米管導(dǎo)電紙集流體間的緊密接觸，減少界面電阻，增加電子傳導(dǎo)通道。這些特點(diǎn)使得碳納米管導(dǎo)電紙能夠提高鋰離子電池的性能而代替銅箔、鋁箔成為未來(lái)集流體的發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出高孔隙碳基集流體鋰離子電池正極極片的制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種高孔隙碳基集流體鋰離子電池正極極片的制備方法，包括以下步驟。

（1）將一定質(zhì)量的紙纖維和碳納米管剪切分散，隨后將分散均勻的漿料進(jìn)行抽濾，烘干后得到所需的碳納米管導(dǎo)電紙。

（2）在碳納米管導(dǎo)電紙上涂覆一層厚度適當(dāng)?shù)牧姿徼F鋰正極漿料，烘干并制成碳納米管導(dǎo)電紙正極極片。

（3）將上述電極極片在真空條件下1200℃-1600℃碳化處理2-24h，冷卻后取出，得到高孔隙碳基集流體鋰離子電池正極極片。

本發(fā)明所制得的碳納米管導(dǎo)電紙正極極片可作為鋰離子電池正極極片，并按鋰離子電池的結(jié)構(gòu)順序組裝到電池中。

本發(fā)明的新穎點(diǎn)在于以碳化碳納米管導(dǎo)電紙作為集流體，磷酸鐵鋰為活性材料來(lái)制備鋰離子電池從而改善活性材料和集流體的親和性和界面結(jié)構(gòu)，提高了傳統(tǒng)磷酸鐵鋰電池的性能。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明將通過(guò)以下具體實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1。

（1）碳納米管導(dǎo)電紙的制備：分別稱取0.5 g的碳納米管和紙纖維，先將碳納米管和紙纖維分別高速剪切30min ，再一起剪切1 h，使其分散均勻，真空抽濾后烘干，即得碳納米管導(dǎo)電紙。

（2）磷酸鐵鋰漿料的制備：按90 : 4: 6的比例分別稱取磷酸鐵鋰粉末、碳納米管、聚偏氟乙烯（PVDF）的混合物（總重3g），于16 ml N-甲基-吡絡(luò)烷酮（NMP）中4000r/min剪切分散60min，使磷酸鐵鋰和碳納米管混合均勻，得到漿料。

（3）在碳納米管導(dǎo)電紙上使用涂覆機(jī)涂覆厚度80~120 um的磷酸鐵鋰漿料的涂層，烘干后切片成適當(dāng)?shù)碾姵貥O片。

（4）將上述電極極片在真空條件下1200℃碳化處理2h,冷卻后取出。

實(shí)施例2。

（1）碳納米管導(dǎo)電紙的制備：分別稱取0.5g的碳納米管和紙纖維，先將碳納米管和紙纖維分別高速剪切30 min ，再一起剪切1 h，使分散均勻，真空抽濾后烘干，即得碳納米管導(dǎo)電紙。

(2)磷酸鐵鋰漿料的制備：按93:3:4的比例分別稱取磷酸鐵鋰粉末、碳納米管、聚偏氟乙烯（PVDF)混合物(總重3g)，于16ml N-甲基-吡絡(luò)烷酮（NMP）中4000r/min剪切分散60min，使磷酸鐵鋰和碳納米管混合分散均勻，得到漿料。

(3)最后在碳納米管導(dǎo)電紙上使用涂覆機(jī)涂覆厚度80~120um的磷酸鐵鋰漿料的涂層，烘干后切片成適當(dāng)?shù)碾姵貥O片。

（4）將上述電極極片在真空條件下1400℃碳化處理6h,冷卻后取出。

實(shí)施例3。

(1)碳納米管導(dǎo)電紙的制備：分別稱取0.5g的碳納米管和紙纖維，先將碳納米管和紙纖維分別高速剪切30min ，再一起剪切1h使分散均勻，真空抽濾后烘干，即得碳納米管導(dǎo)電紙。

(2)磷酸鐵鋰漿料的制備：按95:3:2的比例分別稱取磷酸鐵鋰粉末、碳納米管、聚偏氟乙烯（PVDF）的混合物（總重3g），于16mlN-甲基-吡絡(luò)烷酮（NMP）中4000r/min剪切分散60min，使磷酸鐵鋰和碳納米管混合均勻，得到漿料。

(3)最后在碳納米管導(dǎo)電紙上使用涂覆機(jī)涂覆厚度80~120um的磷酸鐵鋰漿料的涂層，烘干后切片成適當(dāng)?shù)碾姵貥O片。

（4）將上述電極極片在真空條件下1600℃碳化處理20h,冷卻后取出。