本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其是涉及一種超級鋰離子電池正極的制備方法。
背景技術(shù)：
日益嚴(yán)重的環(huán)境問題越發(fā)引起人們對電力交通的關(guān)注，而電池作為電力交通中的核心部件，關(guān)系重大。鋰離子電池作為新一代二次電池，性能優(yōu)異，價(jià)格低廉，廣受關(guān)注與應(yīng)用；但是其大倍率充放電性能較差，功率密度有限，且其正極材料易與空氣、電解液反應(yīng)。
在鋰離子電池正極材料中加入碳材料，構(gòu)建超級鋰離子電池的概念引起了鋰離子電池領(lǐng)域新的研究熱潮，并有希望大幅提高鋰離子電池性能。鋰離子超級電池可以結(jié)合傳統(tǒng)正極材料的電池性與碳材料的電容性，產(chǎn)生協(xié)同作用，提高材料大倍率充放電性能。研究表明，超級鋰離子電池在改善傳統(tǒng)鋰離子電池快速充放電能力、高倍率充放電的循環(huán)壽命上，確實(shí)發(fā)揮了很大作用。但是以傳統(tǒng)球磨方法混合正極材料與碳材料可能導(dǎo)致材料均勻性差，導(dǎo)致超級電池性能難以發(fā)揮。此外，將碳材料與正極材料混合并不能抑制正極片在儲存過程中與空氣中水、氧等反應(yīng)，或在充放電過程中與電解液反應(yīng)，導(dǎo)致材料失效，電池性能銳減。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種超級鋰離子電池正極的制備方法，能夠解決上述問題中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種超級鋰離子電池正極的制備方法，包括如下步驟：
a、制備正極漿料；
b、將上述正極漿料涂覆于鋁箔表面，并進(jìn)行干燥，得到正極涂層；
c、制備活性炭漿料；
d、將上述活性炭漿料涂覆于正極涂層表面，并進(jìn)行干燥處理。
本發(fā)明的有益效果是：分別制作正極漿料和活性炭漿料，且兩者分別涂覆，并干燥，因此，使得到的超級鋰離子電池正極在充放電時(shí)可以充分利用鋰離子電池法拉第電容和炭材料超級電容器的雙電層電容，彌補(bǔ)鋰離子電池正極片快速充放電能力差、大倍率充放電循環(huán)壽命短的缺陷，此外，也可以緩解儲存過程中易與空氣中水氧等反應(yīng)、使用過程中易與電解液發(fā)生副反應(yīng)等缺陷。
在一些實(shí)施方式中，步驟a中的正極漿料為正極材料、乙炔黑和PVDF以質(zhì)量比為：1-x-y：x：y均勻混合，加入溶劑NMP后球磨2～6h得到，其中x、y的范圍為：0≤x≤0.3，0.05≤y≤0.3。由此，得到的正極漿料可以充分發(fā)揮正極材料的電池性。
在一些實(shí)施方式中，正極漿料的球磨速度為150～300r/min，球磨在瑪瑙罐中進(jìn)行。由此，使得正極漿料符合使用要求，保證了各組分混合的均勻性。
在一些實(shí)施方式中，步驟b中干燥時(shí)，先將鋁箔置于50～70℃烘箱中初步干燥后，再轉(zhuǎn)移至75～85℃真空干燥箱中干燥12h。由此，使得正極漿料能夠緊密的敷在鋁箔表面，且保證正極漿料的性能不發(fā)生改變。
在一些實(shí)施方式中，步驟c中的活性炭漿料為活性碳材料、乙炔黑和PVDF以質(zhì)量比為：1-x-y：x：y混合均勻，加入溶劑NMP后球磨3.5～4.5h制得，其中x、y的范圍為：0≤x≤0.3，0.05≤y≤0.3。由此，得到的活性炭漿料能夠充分發(fā)揮其電容性，提高正極的大倍率充放電性能。
在一些實(shí)施方式中，活性炭漿料的球磨速度為150～300r/min，球磨在瑪瑙罐中進(jìn)行。由此，使得活性炭漿料符合使用要求，保證了各組分混合的均勻性。
在一些實(shí)施方式中，步驟d中干燥時(shí)，先將鋁箔置于50～70℃烘箱中初步干燥后，再轉(zhuǎn)移至75～85℃真空干燥箱中干燥12h。由此，使得活性炭漿料能夠緊密的敷在正極涂層表面。
在一些實(shí)施方式中，步驟b中鋁箔在烘箱中初步干燥時(shí)間為0.5～1.5h。
在一些實(shí)施方式中，步驟d中鋁箔在烘箱中初步干燥時(shí)間為0.5～1.5h。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
一種超級鋰離子電池正極的制備方法，包括如下步驟：
a、制備正極漿料；其中，正極漿料為正極材料、乙炔黑和PVDF(聚偏氟乙烯)以質(zhì)量比為：1-x-y：x：y均勻混合，加入溶劑NMP(N-甲基吡咯烷酮)后球磨4h得到，其中x、y的范圍為：0≤x≤0.3，0.05≤y≤0.3。
b、將上述正極漿料涂覆于鋁箔表面，并進(jìn)行干燥，得到正極涂層；
c、制備活性炭漿料；其中，活性炭漿料為活性碳材料、乙炔黑和PVDF以質(zhì)量比為：1-x-y：x：y混合均勻，加入溶劑NMP后球磨4h制得，其中x、y的范圍為：0≤x≤0.3，0.05≤y≤0.3。
d、將上述活性炭漿料涂覆于正極涂層表面，并進(jìn)行干燥處理。
其中，正極材料為鋰離子電池正極材料中的一種，如LiFePO4、LiMn2O4、LiCoO2或富鋰材料等?；钚蕴繛殡娙菪蕴浚浔缺砻娣e為500～2500m2/g，可以市售購買，也可以采用椰殼、焦炭、塑料或葡萄糖等有機(jī)物前驅(qū)體制備得到。
在實(shí)際使用時(shí)，稱取0.8g Li1.2Ni0.2Mn0.6O2，0.1g乙炔黑,0.1g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，200r/min球磨4小時(shí)。
將正極漿料用刮刀涂覆于鋁箔上，后置于60℃烘箱中烘干1小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至80℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)。
稱取0.7g活性炭,0.1g乙炔黑,0.2g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，200r/min球磨4小時(shí)。
取出正極片，軋滾壓實(shí)，用刮刀將活性炭漿料涂覆于正極片正極涂層之上，后置于60℃烘箱中烘干1小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至80℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)，得到活性炭/正極材料雙層極片。
經(jīng)過該超級鋰離子電池正極的制備方法得到的活性炭/正極材料雙層極片具有傳統(tǒng)正極材料的電池性以及碳材料的電容性；將正極漿料和活性炭漿料分別涂覆和干燥，使得兩者的成分能夠充分發(fā)揮其作用，同時(shí)，活性炭漿料能夠彌補(bǔ)鋰離子電池正極片快速充放電能力差、大倍率充放電循環(huán)壽命短、儲存過程中易與空氣中水氧等反應(yīng)、使用過程中易與電解液發(fā)生副反應(yīng)等缺陷，提高電池功效。
實(shí)施例2
該實(shí)施方式中的一種超級鋰離子電池正極的制備方法與實(shí)施例1基本相同，達(dá)到的效果也基本相同，其區(qū)別在于：
稱取0.6gLiFePO4，0.2g乙炔黑,0.2g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，150r/min球磨6小時(shí)。
將正極漿料用刮刀涂覆于鋁箔上，后置于50℃烘箱中烘干1.5小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至75℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)。
稱取0.7g活性炭,0.1g乙炔黑,0.2g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，150r/min球磨6小時(shí)。
取出正極片，軋滾壓實(shí)，用刮刀將活性炭漿料涂覆于正極片正極涂層之上，后置于70℃烘箱中烘干0.5小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至85℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)，得到活性炭/正極材料雙層極片。
實(shí)施例3
稱取0.8g LiMn2O4，0.1g乙炔黑,0.1g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，300r/min球磨2小時(shí)。
將正極漿料用刮刀涂覆于鋁箔上，后置于70℃烘箱中烘干0.5小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至85℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)。
稱取0.8g活性炭,0.1g乙炔黑,0.1g PVDF，置于瑪瑙罐中，加入球磨珠，混合均勻，滴入4ml NMP溶劑，300r/min球磨2小時(shí)。
取出正極片，軋滾壓實(shí)，用刮刀將活性炭漿料涂覆于正極片正極涂層之上，后置于50℃烘箱中烘干1.5小時(shí)，后轉(zhuǎn)移至85℃真空干燥箱中烘干12小時(shí)，得到活性炭/正極材料雙層極片。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。