[发明专利]一种ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片及其制备方法，包括如下步骤：先按锌、镍、碳原子的物质的量比1:(5‑20):(20‑50)将锌源、镍源和碳源混合，研磨得到混合物A，将混合物A放入高温管式炉，通入惰气，以10‑30℃/min自室温升温至150‑250℃，保温0.5‑2h，得到产物B；将产物B研磨后通过密封手套箱封装在充满惰性气体的试管中并放入电磁感应加热器中加热到400‑700℃，待冷却后得到ZnNi/C复合材料；再按质量比(7‑9)：(0.5‑2)：(0.5‑1)将氟化碳、ZnNi/C复合材料和粘结剂混合，滴加溶剂并搅拌得到具有流动性的正极浆料并将其涂覆在铝箔片上，烘干制得ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片。改进了正极片导电性，提高了电池的比容量和贮存性能以及倍率性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及电极材料及其制备方法，具体是一种ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片及其制备方法。

背景技术

氟化碳(CFx)是一次锂电池中容量最高的正极之一。因此，Li/CFx一次电池明显优于其他竞争的一次锂电池，具有超长的保质期、宽的工作温度范围和平坦的放电电压。然而，Li/CFx电池的倍率性能较差，因为CFx的电子电导率随着氟含量的增加而降低。这些固有的缺点严重阻碍了其在大功率器件中的应用。

基于这些问题，提供一种能够提高锂/氟化碳电池比容量和贮存性能，改进正极片导电性、倍率性能具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片及其制备方法，改进了正极片导电性，提高了电池的比容量和贮存性能以及倍率性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片的制备方法，包括如下步骤：

(1)、按锌、镍、碳原子的物质的量比1:(5-20):(20-50)将锌源、镍源和碳源混合，充分研磨分散，得到混合物A；

(2)、将混合物A放入高温管式炉，通入惰性气体，以10-30℃/min的升温速率自室温升温至150-250℃，保温0.5-2h，待温度降至室温取出，得到产物B；

(3)、将产物B研磨后通过密封手套箱封装在充满惰性气体的试管中，将封装有产物B的试管放入电磁感应加热器中加热到400-700℃时停止加热，待自然冷后进行收集，得到ZnNi/C复合材料；

(4)按质量比(7-9)：(0.5-2)：(0.5-1)将氟化碳粉末、ZnNi/C复合材料粉末和粘结剂混合均匀得到混合物，向混合物中滴加溶剂并搅拌直至得到具流动性的正极浆料，用涂膜器将正极浆料均匀地涂覆在铝箔片上，真空干燥，制得ZnNi/C复合材料改性的锂/氟化碳电池正极片。

进一步地，所述步骤(1)锌源为乙酸锌或硫酸锌。

进一步地，所述步骤(1)镍源为分析纯的硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍、溴化镍或氢氧化亚镍。

进一步地，所述步骤(1)碳源为尿素、三聚氰胺或葡萄糖。

进一步地，所述步骤(1)的研磨分散采用转速为1000-2000r/min的高速离心分散罐，研磨分散5-20min。

进一步地，所述步骤(2)和步骤(3)的惰性气体为氩气或氮气。

进一步地，所述步骤(4)中的粘结剂是聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素或聚丙烯酸中的任意一种，或由羟甲基纤维素和聚丙烯酸按任意质量比配置而成的混合物。

进一步地，所述步骤(4)中的粘结剂为聚偏氟乙烯时，溶剂是N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺；粘结剂为羟甲基纤维素、聚丙烯酸或由羟甲基纤维素和聚丙烯酸按任意质量比配置而成的混合物时，溶剂是去离子水。