[发明专利]电池正极及其制备方法、电池负极及其制备方法、电容电池

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种电池正极及其制备方法；本发明还涉及一种电池负极及其制备方法；本发明还涉及一种是用上述电池正极和电池负极作为电极的电容电池。

背景技术

目前，公知的锂离子电池与传统的铅酸、镍镐、镍氢等二次电池相比，锂离子电池具有高比能量，自放电少等优点，已被广泛应用于手机、笔记本计算机、摄像机等电子器具。近年来，随着混合动力汽车或纯电动汽车的发展，锂离子电池也被作为动力源的首选。但是，现有锂离子电池，其作为动力源时，助推力不足，无法满足各种助推器的高性能化。

发明内容

本发明所要解决的问题之一在于提供一种可以提高锂离子电池助推力的电池正极。

一种电池正极，包括铝箔以及涂覆在铝箔上的正极活性材料，其中，所述正极活性材料包括质量比为85∶5∶10的氧化石墨锂盐、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电炭黑Super P。

本发明所要解决的问题之二在于提供一种上述电池正极的制备方法，包括步骤如下：

S1、将氧化石墨加入到水中，超声分散1h，得到氧化石墨的分散液，再将锂源溶液将入到分散液中，搅拌1-10h，真空干燥，得到氧化石墨锂盐；

S2、按照质量比为85∶5∶10的比例，将氧化石墨锂盐、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电炭黑Super P混合均匀，得到浆料；

S3、将浆料涂覆在铝箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得电池正极。

所述电池正极的制备方法，步骤S1中，优选所述锂源为碳酸锂或氢氧化锂。

本发明所要解决的问题之三在于提供一种可以提高锂离子电池助推力的电池负极，包括铜箔以及涂覆在铜箔上的负极活性材料，其中，所述负极活性材料包括质量比为85∶5∶10的石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电炭黑Super P。

本发明所要解决的问题之四在于提供一种电池负极的制备方法，包括如下步骤：

A1、按照质量比为85∶5∶10的比例，将石墨烯、聚偏氟乙烯粘结剂以及导电炭黑Super P混合均匀，得到浆料；

A2、将浆料涂覆在铜箔上，经干燥、轧膜、切边处理，制得电池负极。

所述电池负极的制备方法，步骤A1中，所述石墨烯的比表面积为100-2000m²/g；优选，所述石墨烯的比表面积为500-1000m²/g。

作为优选方案，石墨烯可以选用经改性后的石墨烯，如，氮掺杂石墨烯或硼掺杂石墨烯，且氮或硼的掺杂质量百分比为0.1～10％；这样，通过对石墨烯掺杂改性处理，进一步提高电池负极的容量。

本发明所要解决的问题之五在于提供一种电容电池，其包括上述制得的电池正极和电池负极、隔膜、电解液以及电池壳体；电池正极、隔膜、电池负极顺序叠片组装成电芯，电池壳体密封电芯，电解液盛装在电池壳体里。

所述电容电池中，所述电解液包括离子液体、锂盐和溶剂；所述电解液中，锂盐在电解液锂的摩尔浓度为1mol/L，离子液体与溶剂的体积比为1∶0.2～1。

所述电解液中，离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰亚胺)、四乙基铵四氟硼酸盐、N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲磺酰亚胺)以及N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰亚胺)中的至少一种；

所述电解液中，锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂及LiAsF₆中的至少一种；

所述电解液中，溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、r-丁内酯、碳酸甲乙烯酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯及乙腈中至少一种。

电解液中锂盐为正负极发生嵌锂-脱锂化学反应提供桥梁，电解液中的离子液体使正负极同时能够以双电层形式储能，也保证了电池的倍率。

本发明的电容电池，其通过将锂源接到到电池正极中，使石墨烯材料像锂离子正极材料(磷酸铁锂、钴酸锂等)等进行化学反应，又能像超级电容器的高比表面积电池正极进行双电层储能，由于发生的化学反应都是在电池正极的表面，没有锂离子电池中锂离子在固相中扩散的过程，因此，电池能在较高的倍率下进行充放电。

附图说明

图1为实施例1制得的电容电池结构示意图。

具体实施方式