[发明专利]一种纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料、圆柱型电池及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料，其特征在于，它由乙炔黑、聚四氟乙烯乳液、溶剂和纳米半导体修饰的氟化石墨组成，所述乙炔黑、聚四氟乙烯乳液、溶剂和纳米半导体修饰的氟化石墨的质量比为(0.04~0.07):(0.06~0.08):(1.8~2.5):(0.85~0.90)；

所述纳米半导体修饰的氟化石墨由纳米半导体和氟化石墨以(4~8):100的质量比经纳米砂磨机研磨混合、过筛和高温热处理制备而成；

所述纳米半导体为纳米ZnO、SnO₂、锐钛型TiO₂中的一种或几种，晶型为球型，粒径为700~800nm。

2.根据权利要求1所述的锂-氟化碳电池正极材料，其特征在于，所述乙炔黑、聚四氟乙烯乳液、溶剂和纳米半导体修饰的氟化石墨的质量比为(0.04~0.07):0.07:(1.8~2.5):0.87。

3.根据权利要求1所述的锂-氟化碳电池正极材料，其特征在于，所述研磨过程的速度为350~450r/min，时间为10~30min。

4.根据权利要求1所述的锂-氟化碳电池正极材料，其特征在于，所述高温热处理工艺为加热至250~300℃，保温20~25min，冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的锂-氟化碳电池正极材料，其特征在于，所述溶剂由无水乙醇和水以1:(1.5~2.5)的质量比混合而成。

6.权利要求1~5任一项所述纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）和粉：将乙炔黑、聚四氟乙烯乳液、溶剂和纳米半导体修饰的氟化石墨按(0.04~0.07):(0.06~0.08):(1.8~2.5):(0.85~0.90)的质量比混合均匀得膏状物；

2）纤维化：将所得膏状物平铺、拍实，置于130~160℃烘箱中纤维化20~40min，即得所述纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料。

7.一种纳米半导体修饰的圆柱型锂-氟化碳电池，其特征在于，所述纳米半导体修饰的圆柱型锂-氟化碳电池由以下方法制备而成：

1）正极极片的制备：将纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料进行趁热分切，然后在30~45℃条件下进行横竖交错碾压，碾压得密度为1.45~1.55g/cm³的正极膜；将所得正极膜碾压在铝网上，即得正极极片；

2）将正极极片、聚丙烯聚乙烯复合隔膜、锂片在干燥的手套箱中通过卷绕机组装成电池电芯，电芯最外圈上端用牛皮纸封装；

3）电池电芯中注入电解液；

4）采用外壳材料进行焊接封装，即得纳米半导体修饰的圆柱型锂-氟化碳电池；

所述纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料为权利要求1~5任一项所述的纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料或权利要求6所述制备方法制备的纳米半导体修饰的锂-氟化碳电池正极材料。

8.根据权利要求7所述的纳米半导体修饰的圆柱型锂-氟化碳电池，其特征在于，所述电解液中的电解质为四氟硼酸锂，电解质的浓度为0.5~1mol/L；溶剂由二甲基碳酸酯和碳酸甲乙酯按1:(1~4)的体积比混合而成。