[发明专利]一种基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池

权利要求书

1.一种基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池，其特征在于，其制备包括如下步骤：

(1)正极片的制备：

正极各组分固态质量百分比为钴酸锂正极材料：碳基纳米材料石墨烯/碳纳米管复合导电液：微米级导电石墨KS-6：聚偏氟乙烯＝95.2:1.1:1.2:2.5～96.7:0.7:0.8:1.8，具体如下：

A、将聚偏氟乙烯与N-甲基吡咯烷酮按照0.05:0.95加入剪切分散机中，真空度-0.09MPa，公转速度为55rpm，自转速度为2800rpm，真空搅拌120～180min，制得粘结剂胶液；

B、将碳基纳米材料石墨烯/碳纳米管复合导电液、微米级导电石墨KS-6加入带有锆珠的砂磨机中进行研磨超细分散1.0～1.5h，转速2600～3000转/min，氧化锆研磨珠大小为1.1mm，研磨过程中开启冷却循环水降温，得到含有微米级导电石墨KS-6的石墨烯/碳纳米管复合导电液；

C、将上述含有微米级导电石墨KS-6的石墨烯/碳纳米管复合导电液加入粘结剂胶液中，真空搅拌60～90min，得到纳米微米复合导电胶液；

D、将钴酸锂正极材料总量的60％加入到纳米微米复合导电胶液中，真空搅拌60-80min，得到浆料A；

E、将剩余的钴酸锂正极材料和按照总浆料固含量55％～60％的比例计算的N-甲基吡咯烷酮溶剂加入到浆料A中，真空搅拌120～150min，得到正极浆料；

F、将正极浆料涂覆于铝箔集流体上，经过烘干、辊压、分条后制得正极片；

(2)负极片的制备：

负极各组分固态质量百分比为二次颗粒人造石墨负极材料：碳基纳米材料石墨烯/碳纳米管复合导电液：导电炭黑SP：羧甲基纤维素钠：丁苯橡胶＝94.3:0.5:0.8:1.7:3.0～95.2:0.3:0.5:1.5:2.5，具体如下：

A、将羧甲基纤维素钠与去离子水按照2.0:98.0加入到分散剪切机中，真空度-0.09MPa，公转速度为55rpm，自转速度为2800rpm，真空搅拌60～80min，制得羧甲基纤维素钠胶液，待用；

B、将碳基纳米材料石墨烯/碳纳米管复合导电液、导电炭黑SP加入带有锆珠的砂磨机中进行研磨超细分散1.0～1.5h，转速2600～3000转/min，氧化锆研磨珠大小为1.1mm，研磨过程中开启冷却循环水降温，得到含有导电炭黑SP的石墨烯/碳纳米管复合导电液；

C、将羧甲基纤维素钠胶液总量的45％加入到含有导电炭黑SP的石墨烯/碳纳米管复合导电液中，真空搅拌60～90min，得到浆料B；

D、将剩余的羧甲基纤维素钠胶液和按照总浆料固含量43％～48％的比例计算的去离子水溶剂加入到浆料B中，真空搅拌120～180min，得到浆料C；

E、将丁苯橡胶加入到浆料C中，真空搅拌50～70min，制得负极浆料；

F、将制得的负极浆料涂覆于铜箔集流体上，经过烘干、辊压、分条后制得负极片；

(3)电池的制备：

将步骤(1)与步骤(2)所制得的正极片、负极片与一面涂有PVDF、另一面涂有纳米Al₂O₃陶瓷的PE隔膜经过卷绕方式制备出卷芯，然后经过封装、注入电解液、温度70℃、气压为0.35MPa高温夹具化成、抽气、整形、分容工序制得基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池；

所述电解液的锂盐为16％wt LiPF₆，0.3％wt LiBF₄，0.4％wtLiPO₂F₂，27％wt碳酸乙烯酯、53％wt碳酸二乙酯，0.5％wt碳酸亚乙烯酯、0.5％wt碳酸乙烯亚乙酯、2.3％wt 1,3-丙磺内酯。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳基纳米材料快速充电聚合物锂离子电池，其特征在于，所述碳基纳米材料石墨烯/碳纳米管复合导电剂是以含有N-甲基吡咯烷酮溶剂和分散剂的石墨烯/碳纳米管复合导电液形式存在。